[發(fā)明專利]一種用于風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚椒把b置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011198079.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112214843A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴國(guó)俊;王介龍;林大楷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心;中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/23;G06F111/04;G06F111/10;G06F113/28;G06F119/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚椒把b置，該方法包括：對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型進(jìn)行靜加載試驗(yàn)，測(cè)量在設(shè)定靜載荷作用下的機(jī)翼變形量；根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型結(jié)構(gòu)，建立新型雜交元結(jié)構(gòu)有限元模型；結(jié)合做動(dòng)器、杠桿和鋼索等靜加載裝置的有限元模型，進(jìn)行模擬靜加載試驗(yàn)仿真計(jì)算；由靜加載試驗(yàn)測(cè)量的機(jī)翼變形量和模擬仿真計(jì)算的機(jī)翼變形量計(jì)算修正因子，以修正機(jī)翼有限元模型的剛度矩陣；上述基于新型雜交元技術(shù)的風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚椒ń＞雀?，?jì)算量小，計(jì)算效率高，提高了有限元數(shù)值計(jì)算準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及仿真模型技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于風(fēng)洞模型試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀邢拊拚椒把b置。

背景技術(shù)

在航空領(lǐng)域中，飛機(jī)在飛行過程中機(jī)翼在氣動(dòng)力的作用下會(huì)發(fā)生形變，這種變形會(huì)引起機(jī)翼氣動(dòng)力變化，反過來又改變機(jī)翼變形量，直至機(jī)翼結(jié)構(gòu)達(dá)到一種靜平衡狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)力耦合作用的現(xiàn)象被稱為靜氣動(dòng)彈性效應(yīng)。在民用客機(jī)的風(fēng)洞試驗(yàn)中，試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮舐訖C(jī)翼在氣動(dòng)力作用下也會(huì)產(chǎn)生類似的靜氣彈變形。這種變形所引起的模型機(jī)翼氣動(dòng)力變化量會(huì)降低試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

為解決上述問題，一般結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)方法和結(jié)構(gòu)有限元分析方法，多次迭代求解模型機(jī)翼的靜氣彈變形以及所引起的氣動(dòng)力變化量。在對(duì)機(jī)翼進(jìn)行有限元建模時(shí)，傳統(tǒng)方法是采用線性梁模型或者三維體單元模型。前者只能近似模擬機(jī)翼的剛度特性，對(duì)線彈性變形求解有較好的精度，但是對(duì)非線性大變形則無(wú)能為力。后者能夠較好地模擬機(jī)翼的剛度特性，但針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)格劃分難度很大，同時(shí)有限元計(jì)算量成指數(shù)級(jí)別增長(zhǎng)。如何平衡模型的精度和計(jì)算量是一個(gè)有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚姆椒?、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，以提高模型精度。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜋C(jī)翼有限元?jiǎng)偠刃拚姆椒?，所述用于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜋C(jī)翼有限元?jiǎng)偠刃拚姆椒òǎ?/p>

根據(jù)預(yù)確定靜載荷，對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型進(jìn)行靜加載試驗(yàn)，測(cè)量機(jī)翼模型的變形量；

根據(jù)所述機(jī)翼模型的結(jié)構(gòu)，建立機(jī)翼模型的幾何非線性有限元雜交梁模型；

根據(jù)靜加載試驗(yàn)的約束條件和所述機(jī)翼模型的幾何非線性有限元雜交梁模型，建立模擬靜加載試驗(yàn)的有限元模型，進(jìn)行模擬靜加載試驗(yàn)的仿真計(jì)算,得到機(jī)翼模型在預(yù)確定靜載荷下的變形量；

根據(jù)所述機(jī)翼模型在預(yù)確定靜載荷下的變形量，修正機(jī)翼模型的幾何非線性有限元雜交梁模型的剛度矩陣。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚b置，該用于風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚b置包括：

測(cè)量模塊，用于根據(jù)預(yù)確定靜載荷，對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型進(jìn)行靜加載試驗(yàn)，測(cè)量機(jī)翼模型的變形量；

模型建立模塊，用于根據(jù)所述機(jī)翼模型的結(jié)構(gòu)，建立機(jī)翼模型的幾何非線性有限元雜交梁模型；

變形量確定模塊，用于根據(jù)靜加載試驗(yàn)的約束條件和所述機(jī)翼模型的幾何非線性有限元雜交梁模型，建立模擬靜加載試驗(yàn)的有限元模型，進(jìn)行模擬靜加載試驗(yàn)的仿真計(jì)算,得到機(jī)翼模型在預(yù)確定靜載荷下的變形量；

修正模塊，用于根據(jù)所述機(jī)翼模型在預(yù)確定靜載荷下的變形量，修正機(jī)翼模型的幾何非線性有限元雜交梁模型的剛度矩陣。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括：

一個(gè)或多個(gè)處理器；

存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，

當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明實(shí)施例中任一所述的一種用于風(fēng)洞試驗(yàn)機(jī)翼模型有限元?jiǎng)偠刃拚椒ā?/p>