[發(fā)明專利]一種確定矩形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的縱橫方向變形量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710769125.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107577865B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧揚(yáng)晨;孫聰;李金瑞;鄧達(dá)麟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 11526 北京航信高科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 高原<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)一種確定矩形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的縱橫方向變形量的方法，步驟如下：建立內(nèi)切單元模型；建立柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型，該柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型由M個(gè)沿水平方向的內(nèi)切單元模型和N個(gè)沿垂直方向的內(nèi)切單元模型構(gòu)成，柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型沿垂直方向承受的外載荷和沿水平方向承受的外載荷分別為P和Q；根據(jù)內(nèi)切單元模型中的各個(gè)參數(shù)之間關(guān)系，建立內(nèi)切單元模型受載(Q/N)時(shí)面內(nèi)的垂直變形量及內(nèi)切單元模型受載(P/M?Q/N)時(shí)面內(nèi)的垂直變形量分別與各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系；計(jì)算柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型面內(nèi)的垂直變形量和水平變形量。本申請(qǐng)的方法可為柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，可根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)該方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，可確定在具體工況下其內(nèi)切單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機(jī)柔性蒙皮技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種確定矩形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的縱橫方向變形量的方法。

背景技術(shù)

變體飛機(jī)應(yīng)該在不同飛行狀態(tài)下均具有優(yōu)良的性能，因此，其結(jié)構(gòu)需要具有很好的自適應(yīng)性。而飛機(jī)的柔性蒙皮和結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)是結(jié)構(gòu)自適應(yīng)的二項(xiàng)基本技術(shù)，也是當(dāng)前變體飛機(jī)設(shè)計(jì)中的主要難點(diǎn)。到目前為止，國(guó)內(nèi)外在柔性蒙皮領(lǐng)域，申請(qǐng)人認(rèn)為熱點(diǎn)研究的柔性蒙皮主要可以歸納為三類：(1)基于柔性蜂窩的蒙皮；(2)基于波紋板的蒙皮；(3)基于高分子聚合物的蒙皮。其中：柔性蜂窩的蒙皮制造工藝復(fù)雜，成本高，而且，由于用橡膠承受面內(nèi)載荷，導(dǎo)致承載能力低；波紋板的蒙皮力學(xué)特性相對(duì)較差，主要體現(xiàn)在面內(nèi)變形量比較小；高分子化合物的蒙皮強(qiáng)度和剛度特性偏低，它不僅面內(nèi)承載能力比較小，而且法向剛度也不夠大，特別是在蒙皮形狀改變過(guò)程中，蒙皮不能承受外載的特性，極大地限制了它在變體飛機(jī)上的應(yīng)用范圍。

專利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01620176854.X，專利名稱為：一種內(nèi)切基單元柔性蒙皮組件，該專利展示了一種內(nèi)切基單元柔性蒙皮組件。然而，該專利僅僅是給予了一種結(jié)構(gòu)，并未公開(kāi)如何確定或者根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)在縱橫方向的變形量的確認(rèn)。

專利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01710192113.X，專利名稱為：一種確定柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的縱橫方向的變形量的方法，該專利僅僅用于計(jì)算由內(nèi)切單元組成的正方形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變形量，而對(duì)于適用范圍更廣的矩形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變形量的計(jì)算則無(wú)法實(shí)施。

因此，希望有一種技術(shù)方案來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種確定矩形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的縱橫方向變形量的方法來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種確定矩形柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的縱橫方向變形量的方法，包括如下步驟：

步驟1：建立內(nèi)切單元模型；

步驟2：建立柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型，該柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型由M個(gè)沿水平方向的內(nèi)切單元模型和N個(gè)沿垂直方向的內(nèi)切單元模型構(gòu)成，其中M＞N；該柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型沿垂直方向承受的外載荷為P，沿水平方向承受的外載荷為Q，其中P＞Q；每個(gè)內(nèi)切單元模型沿垂直方向承受的外載荷為P/M，沿水平方向承受的外載荷為Q/N，并且P/M>Q/N；

步驟3：根據(jù)內(nèi)切單元模型中的各個(gè)參數(shù)之間關(guān)系，建立內(nèi)切單元模型受載(Q/N)時(shí)面內(nèi)的垂直變形量與各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，以及內(nèi)切單元模型受載(P/M-Q/N)時(shí)面內(nèi)的垂直變形量與各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系；

步驟4：根據(jù)所述步驟3的函數(shù)關(guān)系以及M、N、P、Q四者之間的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型面內(nèi)的垂直變形量，再根據(jù)該柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型面內(nèi)的垂直變形量、柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型面內(nèi)的水平變形量、M、N四者之間的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算柔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型面內(nèi)的水平變形量。

優(yōu)選地是，所述步驟1具體為：

使模型中的內(nèi)切單元所用結(jié)構(gòu)材料均各向同性；

使模型中的內(nèi)切單元符合線彈性假設(shè)；

使模型中的內(nèi)切單元在變形過(guò)程中只考慮彎曲變形；