[發明專利]一種蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法

在審

• 申請號: 201810012204.5
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108595728A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 徐洋;王皓輝;盛曉偉
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，通過材料輔層將蜂窩材料等效為一種輔層性質的材料，其中，所述材料輔層的等效參數包括：對于蜂窩材料在橫向受載時的力學特性分析后得到的橫向等效泊松比和橫向楊氏模量，以及對于蜂窩材料在縱向受載時的力學特性分析后得到的縱向等效泊松比和縱向楊氏模量；將材料輔層的等效參數輸入有限元模型中，逐層輔層，構建蜂窩材料的鋪層等效有限元模型。

2.根據權利要求1所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述橫向等效泊松比所述橫向楊氏模量所述縱向等效泊松比為所述縱向楊氏模量其中，L是胞元斜邊AB的長度，θ是胞元斜邊AB與水平方向夾角，H是胞元豎邊BC的長度，E_s是蜂窩材料的剪切模量，t是蜂窩胞元的壁板厚度。

3.根據權利要求2所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述蜂窩材料的蜂窩胞元為正六邊形的蜂窩胞元，對于遠小于1的量，假設其為量a，則有等效公式對于t²/L²忽略高階無窮小量，對于正六邊形的蜂窩胞元H＝L、θ＝π/6，則有

4.根據權利要求2所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述胞元斜邊AB與所述胞元豎邊BC為蜂窩胞元的一組相鄰壁板。

5.根據權利要求2所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述胞元豎邊BC垂直于蜂窩材料在橫向的負載。

6.根據權利要求2所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述胞元豎邊BC平行于蜂窩材料在縱向的負載。

7.根據權利要求1所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，還包括將材料輔層的等效參數作為變量，得到蜂窩材料的胞元尺寸與固有頻率的函數關系的步驟。

8.根據權利要求7所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述得到蜂窩材料的胞元尺寸與固有頻率的函數關系具體為：將蜂窩材料的固有頻率與多個參數的方程簡化表示為：f_i＝f(h,l,m,t_cell)，其中，h為胞元高度，l為胞元邊長，m為蒙皮厚度，t_cell為胞元厚度，對方程進行全微分得到保持其他參數不變，胞元尺寸從l＝1mm到l＝10.5mm間隔0.5mm取點進行計算，將計算結果導入matlab軟件，繪制關系圖并擬合出胞元尺寸與固有頻率的函數關系。

9.根據權利要求1所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，還包括將得到的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型，與蜂窩材料的全實體有限元模型進行對比分析，判斷建模精度的步驟。

10.根據權利要求9所述的蜂窩材料的鋪層等效有限元模型構建方法，其特征在于，所述對比分析至少包括：固有頻率比對、靜力分析和沖擊譜的計算。