[發(fā)明專利]一種基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法

有效

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN113032892B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 徐榮章;余明;李嘉璽
• 申請（專利權）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F113/28;G06F119/14
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發(fā)明公開一種基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法，包括：步驟1，根據(jù)金屬機翼蒙皮壁板結構的初始模型，計算蒙皮單元的當量應力和臨界失穩(wěn)應力，并計算蒙皮單元的應力比值；步驟2，在蒙皮單元的應力比值大于或等于1時，設置用于對蒙皮單元的厚度進行增大的厚度增大系數(shù)；步驟3，根據(jù)采用步驟2中設置的厚度增大系數(shù)對蒙皮單元形成的厚度增大量與蒙皮厚度加工工藝的最小量的對比，確定采用厚度增大系數(shù)或蒙皮厚度加工工藝的最小量對蒙皮單元進行厚度增大處理。本發(fā)明實施例解決了傳統(tǒng)蒙皮壁板參數(shù)化過程中，由于穩(wěn)定性僅作校核不參與主動，從而使得傳統(tǒng)的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法高度依賴設計人員的經驗且手動調參工作量巨大的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及但不限于飛機結構設計及強度分析技術領域，尤指一種基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法。

背景技術

傳統(tǒng)飛機金屬機翼蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化過程中，優(yōu)化思路為：以蒙皮壁板的厚度參數(shù)作為優(yōu)化變量，在制造工藝限制下以滿應力水平為約束條件，再校核壁板穩(wěn)定性，最終以壁板重量最小為優(yōu)化目標。

上述壁板參數(shù)優(yōu)化方式中，壁板穩(wěn)定性僅作為一種被動的強度校核作用，而不是作為主動設計參考；且現(xiàn)有參數(shù)化過程僅能手動修改不滿足穩(wěn)定性的單個單元的厚度參數(shù)，改動依據(jù)需較強經驗性，完全依賴設計人員的主觀經驗，調參工作量大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的為：本發(fā)明實施例提供一種基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法，以解決傳統(tǒng)蒙皮壁板參數(shù)化過程中，由于穩(wěn)定性僅作校核不參與主動，從而使得傳統(tǒng)的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法高度依賴設計人員的經驗且手動調參工作量巨大的問題。

本發(fā)明的技術方案為：本發(fā)明實施例提供一種基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法，包括：

步驟1，根據(jù)金屬機翼蒙皮壁板結構的初始模型，計算蒙皮單元的當量應力σ和臨界失穩(wěn)應力σ_c，并計算所述蒙皮單元的應力比值σ/σ_c；

步驟2，在所述蒙皮單元的應力比值σ/σ_c大于或等于1時，設置用于對所述蒙皮單元的厚度進行增大的厚度增大系數(shù)；

步驟3，根據(jù)采用步驟2中設置的厚度增大系數(shù)對所述蒙皮單元形成的厚度增大量與蒙皮厚度加工工藝的最小量的對比，確定采用所述厚度增大系數(shù)或蒙皮厚度加工工藝的最小量對所述蒙皮單元進行厚度增大處理。

可選地，如上所述的基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法中，所述步驟2中設置厚度增大系數(shù)的方式為：

設置厚度增大系數(shù)為(σ/σ_c)^1/3；其中，對每個獨立的蒙皮單元，厚度增大(σ/σ_c)^1/3后，相應蒙皮單元的當量應力σ等于臨界失穩(wěn)應力σ_c。

可選地，如上所述的基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法中，所述步驟3中獲取蒙皮單元的厚度增大量的方式為：

步驟31，計算采用厚度增大系數(shù)(σ/σ_c)^1/3對所述蒙皮單元進行厚度增大形成的厚度增大量((σ/σ_c)^1/3-1)t；其中，t為所述蒙皮單元的壁板厚度。

可選地，如上所述的基于穩(wěn)定性算法的蒙皮壁板參數(shù)優(yōu)化方法中，所述步驟3中確定對所述蒙皮單元進行厚度增大的方式，包括：

步驟32，判斷厚度增大量是否大于或等于0.2mm，0.2mm為蒙皮厚度加工工藝的最小量；

步驟33，在所述厚度增大量大于或等于0.2mm時，采用所述厚度增大系數(shù)對所述蒙皮單元進行厚度增大；

步驟34，在所述厚度增大量小于0.2mm時，以0.2mm為厚度增大量對所述蒙皮單元進行厚度增大。