[發明專利]一種確定飛機蒙皮單元應力載荷的方法與裝置

有效

• 申請號: 201711464013.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108038335B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 牟全臣;姚立民;白紹鵬;田大將
• 申請（專利權）人: 上海數設科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種確定飛機蒙皮單元應力載荷的方法，其特征在于，包括：

依據有限元模型中節點、桿單元以及板單元間的關聯關系，確定蒙皮單元對應的各有限元四角板單元；

為所述蒙皮單元對應的各有限元四角板單元和所述蒙皮單元，分別構建坐標系；

確定所述蒙皮單元坐標系的方向向量，依據所述方向向量構建所述蒙皮單元的第一轉換矩陣；

針對每個有限元四角板單元，確定所述有限元四角板單元坐標系的方向向量，依據所述方向向量構建所述有限元四角板單元的第二轉換矩陣；

依據所述第一轉換矩陣、所述第二轉換矩陣、所述有限元四角板單元的應力載荷，計算所述有限元四角板單元的應力載荷轉換到所述蒙皮單元坐標系下的應力轉換載荷；

依據各有限元四角板單元對應的應力轉換載荷和面積，確定所述蒙皮單元的應力載荷；

所述依據有限元模型中節點、桿單元以及板單元間的關聯關系，確定蒙皮單元對應的有限元四角板單元的步驟，包括：

遍歷有限元模型中各節點關聯的桿單元，查找各節點關聯的桿單元圍成的四邊形，每個四邊形對應一個蒙皮單元；

針對一個四邊形，確定所述四邊形四條邊包含的各節點并確定各節點關聯的板單元；

確定查找到的各板單元上包含的各節點，剔除已遍歷過的節點，查找未遍歷過的各節點關聯的板單元；返回執行確定查找到的各板單元上包含的各節點，剔除已遍歷過的節點，確定未遍歷過的各節點關聯的板單元的步驟，直至所述四邊形內包含節點全部遍歷完畢，將查找到的各板單元確定為所述四邊形對應的蒙皮單元的各有限元四角板單元。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，依據所述第一轉換矩陣、所述第二轉換矩陣、所述有限元四角板單元的應力載荷，計算所述有限元四角板單元的應力載荷轉換到所述蒙皮單元坐標系下的應力轉換載荷的步驟，包括：

將所述第二轉換矩陣轉換到所述第一轉換矩陣上，得到所述有限元四角板單元對應的目標轉換矩陣；

依據所述目標轉換矩陣確定載荷轉換參數；

將載荷轉換參數代入預設的X方向應力載荷轉換公式，得到所述有限元四角板單元的X方向應力載荷轉換到所述蒙皮單元坐標系下的第一應力轉換載荷；

將載荷轉換參數代入預設的Y方向應力載荷轉換公式，得到所述有限元四角板單元的Y方向應力載荷轉換到所述蒙皮單元坐標系下的第二應力轉換載荷；

將載荷轉換參數代入預設的剪切應力載荷轉換公式，得到所述有限元四角板單元的剪切應力載荷轉換到所述蒙皮單元坐標系下的第三應力轉換載荷。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述依據各有限元四角板單元對應的應力轉換載荷和面積，確定所述蒙皮單元的應力載荷的步驟，包括：

分別確定各有限元四角板單元對應的第一應力轉換載荷和面積的乘積，確定各乘積的第一和值，將所述第一和值與各有限元四角板單元面積的第二和值的比值，確定為所述蒙皮單元X方向的應力載荷；

分別確定各有限元四角板單元對應的第二應力轉換載荷和面積的乘積，確定各乘積的第三和值，將所述第三和值與各有限元四角板單元面積的第二和值的比值，確定為所述蒙皮單元Y方向的應力載荷；

分別確定各有限元四角板單元對應的第三應力轉換載荷和面積的乘積，確定各乘積的第四和值，將所述第四和值與各有限元四角板單元面積的第二和值的比值，確定為所述蒙皮單元的剪切應力載荷。