[發明專利]圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法及其裝置

有效

• 申請號: 202110348458.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113158516B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 劉志民;王振亞;秦強;趙旭升;王劉偉
• 申請（專利權）人: 中國飛機強度研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F30/15;B64F5/60;G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 郭鵬鵬

本申請屬于圓筒形結構強度試驗件夾具構建技術領域，具體涉及一種圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法，可基于其構建得到的圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型進行強度分析，得出圓筒形結構強度試驗件夾具，方便快捷、高效。此外，涉及一種圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建裝置，用以實現上述的圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法。

技術領域

本申請屬于圓筒形結構強度試驗件夾具構建技術領域，具體涉及一種圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法及其裝置。

背景技術

對飛行器艙段進行強度試驗，獲得相應的數據對飛行器艙段強度進行評估，對飛機飛行器艙段的設計、改進具有重要意義。

飛行器艙段強度試驗件多為圓筒形結構強度試驗件，其端部螺栓孔數量等參數是不固定，進行強度試驗時，需要設計專門的夾具與之配套，當前對圓筒形結構強度試驗件夾具設計以及強度考核費時、費力，周期較長，效率低下。

鑒于上述技術缺陷的存在提出本申請。

需注意的是，以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本申請的目的是提供一種圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法及其裝置，以克服或減輕已知存在的至少一方面的技術缺陷。

本申請的技術方案是：

一方面提供一種圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法，包括：

參數配置步驟：配置圓筒結構強度試驗件的下圓環內半徑AB、約束帶內半徑AC、約束帶外半徑AD、下圓環半徑AE、下圓環外半徑AF、高度AG、上圓環內半徑GH、上圓環外半徑GI、螺栓配孔中心半徑GJ、載荷加載點高度GP、螺栓配孔半徑r，螺栓配孔數量n；

參數點生成步驟：在直角坐標系中生成A、B、C、E、F、G、H、I、P、J點；

試驗件構建步驟：線段BC、CD、DE、EF、HI、EH繞線段AG旋轉n次，每次旋轉θ角度，生成相應的面，其中，θ=360/n；

在線段HI每次旋轉生成的面上，以J點對應位置為圓心、r為半徑生成相應的螺栓配孔；

在線段EF、HI每次旋轉所在面上構建加筋面；

試驗件夾具有限元模型構建步驟：在各個螺栓配孔的邊界進行一維有限元節點劃分，劃分的各個點與P點間建立多點約束；

在P點施加載荷，在線段CD旋轉生成的面上建立固支約束；

刪除一維有限元節點，進行二維有限元網格劃分，合并重合點，構建得到圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型。

根據本申請的至少一個實施例，上述的圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法中，所述參數點生成步驟中，在直角坐標系中生成A、B、C、E、F、G、H、I、P、J點，具體為：

在原點上生成A點；

在x軸上生成B、C、E、F點；

在y軸上生成G、P點；

在x軸、y軸所在的平面上生成H、I點；

在垂直于x軸、y軸所在平面的平面上生成J點。

根據本申請的至少一個實施例，上述的圓筒形結構強度試驗件夾具有限元模型構建方法中，所述試驗件構建步驟中，在線段HI每次旋轉生成的面上，以J點對應位置為圓心、r為半徑生成相應的螺栓配孔，具體為：