[發明專利]基于靈敏度分析的牽制桿中U形卡爪的優化設計方法

在審

• 申請號: 201910016396.1
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109753734A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 劉偉;李樹琪;岳珠峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開提供了一種基于靈敏度分析的牽制桿中U形卡爪的優化設計方法，涉及強度分析技術領域。該優化設計方法包括：以U形卡爪中各部位的尺寸為隨機輸入變量，以通過各部位的尺寸計算出的最大應力為隨機輸出變量，基于蒙特卡羅法計算隨機輸入變量對隨機輸出變量的靈敏度；根據靈敏度確定各部位中的待優化部位；限定待優化的部位的尺寸范圍，選取尺寸范圍內的數值，計算與各數值對應的最大應力，并確定與各數值對應的最大應力中的最小值。該優化設計方法能夠確定出U形卡爪中各部位的最優尺寸，且能提高U形卡爪的強度。

技術領域

本公開涉及強度分析技術領域，尤其涉及一種基于靈敏度分析的牽制桿中U形卡爪的優化設計方法。

背景技術

近年來，我國航母艦載機發展迅猛，艦載機在航母上起飛時廣泛采用彈射起飛方式。在艦載機彈射起飛時，起落架彈射裝置的牽制桿起著至關重要的作用。其中，牽制桿中的U形卡爪是牽制桿的關鍵結構?，F有技術中，U形卡爪的各個尺寸的最優值不確定，加工時存在一定的隨機性，且U形卡爪的強度較低。

所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種基于靈敏度分析的牽制桿中U形卡爪的優化設計方法，能夠確定出U形卡爪中各部位的最優尺寸，從而能夠提高U形卡爪的強度。

為實現上述發明目的，本公開采用如下技術方案：

根據本公開的一個方面，提供一種基于靈敏度分析的牽制桿中U形卡爪的優化設計方法，包括：

以所述U形卡爪各部位的尺寸為隨機輸入變量，以通過各所述部位的尺寸計算出的最大應力為隨機輸出變量，基于蒙特卡羅法計算所述隨機輸入變量對所述隨機輸出變量的靈敏度；

根據所述靈敏度確定各所述部位中的待優化部位；

限定所述待優化的部位的尺寸范圍，選取所述尺寸范圍內的數值，計算與各所述數值對應的最大應力，并確定與各所述數值對應的最大應力中的最小值。

在本公開的一種示例性實施例中，各個所述隨機輸入變量均服從正態分布。

在本公開的一種示例性實施例中，通過各所述部位的尺寸計算出最大應力，包括：

根據所述U形卡爪的各個部位的初始尺寸，建立所述U形卡爪的三維模型；

根據所述三維模型建立有限元模型，并定義所述有限元模型的邊界條件，以計算所述U形卡爪的最大應力。

在本公開的一種示例性實施例中，根據所述三維模型建立有限元模型，包括：

添加所述三維模型的材料屬性；

選擇所述三維模型的網格種類，對所述三維模型進行網格劃分，以建立所述有限元模型；

在本公開的一種示例性實施例中，定義所述有限元模型的邊界條件，包括：

對所述有限元模型施加約束；

定義所述有限元模型的載荷。

在本公開的一種示例性實施例中，所述載荷包括多個大小不同的牽引力；

所述計算所述U形卡爪的最大應力，包括：

結合各所述部位的初始尺寸，對應地計算出不同所述牽引力下所述U形卡爪的應力極值；

比較各所述應力極值，確定所述U形卡爪的最大應力。

在本公開的一種示例性實施例中，所述U形卡爪能夠與所述牽制桿的牽制端頭卡接，且在對所述U形卡爪施加的牽引力達到預設值時，所述U形卡爪能夠與所述牽制端頭脫離。