[發(fā)明專利]一種二維網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711228001.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108090254B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧揚(yáng)晨;孫聰;蘇得超;盛磊;武猛
• 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)

1.一種二維網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：建立由四根一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)和四個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)兩者間隔且首尾相連的基本單元模型；

步驟2：建立由基本單元模型和一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)組合而成的網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型，該網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型沿橫向間隔連接M個(gè)基本單元模型和M-1個(gè)一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)，沿縱向連接N個(gè)基本單元模型和N-1個(gè)一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)；

步驟3：根據(jù)一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)，推導(dǎo)出一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)受載時(shí)變形率與各個(gè)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系式；

步驟4：根據(jù)步驟3獲得的函數(shù)關(guān)系式，推導(dǎo)出基本單元模型的變形量與所加載荷及各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式；

步驟5：根據(jù)步驟3及步驟4獲得的函數(shù)關(guān)系，推導(dǎo)出網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型的變形量與所加載荷及各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式；

所述步驟3中的一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)受載時(shí)變形率與各個(gè)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系式為：

其中，ε表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)受載時(shí)變形率；D表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中半圓的直徑；L表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中絲桿的長(zhǎng)度；E表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的彈性模量；I表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的慣性矩，μ為翹曲修正系數(shù)，取值在1～b/h范圍之間，其中b表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的寬度，h表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的厚度；P表示承受的橫向外力載荷，n表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)單元個(gè)數(shù)；

所述步驟4中的基本單元模型的變形量與所加載荷及各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式為：

其中，Δ_P表示基本單元模型受載時(shí)橫向變形量；Δ_Q表示基本單元模型受載時(shí)縱向變形量；ε_P表示基本單元模型受載時(shí)橫向變形率；ε_Q表示基本單元模型受載時(shí)縱向變形率；P表示承受的橫向外力載荷；Q表示承受的縱向外力載荷；D表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中半圓的直徑；L表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中絲桿的長(zhǎng)度；E表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的彈性模量；I表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的慣性矩，μ為翹曲修正系數(shù)，取值在1～b/h范圍之間，其中b表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的寬度，h表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的厚度；n表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)單元個(gè)數(shù)；

所述步驟5中的網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型的變形量與所加載荷及各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式為：

其中，Δ_2NP表示網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型受載時(shí)橫向變形量；Δ_2MQ表示網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型受載時(shí)縱向變形量；表示網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型受載時(shí)橫向變形率；表示網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型受載時(shí)縱向變形率；P表示承受的橫向外力載荷；Q表示承受的縱向外力載荷；D表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中半圓的直徑；L表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中絲桿的長(zhǎng)度；E表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的彈性模量；I表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的慣性矩，μ為翹曲修正系數(shù)，取值在1～b/h范圍之間，其中b表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的寬度，h表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的厚度；n表示一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)單元個(gè)數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的二維網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述步驟2具體為：

所述網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型所用結(jié)構(gòu)材料均各向同性；

所述網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型符合線彈性假設(shè)；

所述網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型在變形過(guò)程中只考慮彎曲變形；

所述網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型在同一約束和受力狀態(tài)下，各個(gè)一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的變形相同；

所述網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)模型中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求2所述的二維網(wǎng)狀柔性結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述基本單元模型中的一維扁彈簧狀結(jié)構(gòu)的變形率ε≤25％，以避免彈簧在壓縮時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。