[發明專利]一種變截面曲梁穩定性強度評價方法

在審

• 申請號: 202111219821.0
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN114429059A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李兆遠;于鵬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F119/14
• 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: 高原

本申請屬于飛機結構強度領域，特別涉及一種變截面曲梁穩定性強度評價方法。本申請的變截面曲梁穩定性強度評價方法，通過試驗得到變截面曲梁試驗模型的失穩載荷以及破壞載荷，再通過有限元計算方法計算出變截面曲梁有限元模型的失穩載荷以及破壞載荷，根據試驗測量結果對變截面曲梁穩定性有限元計算方法進行修正，可以對變截面曲梁穩定性進行快速評估，提供結構設計合理化建議，為相關結構計算分析提供依據。

技術領域

本申請屬于飛機結構強度領域，特別涉及一種變截面曲梁穩定性強度評價方法。

背景技術

由于某型飛機為了給發動機及其設備留出安裝空間，在發動機下方設計連接發動機艙兩側結構的曲梁。經初步分析，曲梁承受兩端拉載荷和壓載荷，在壓載荷作用下，存在穩定性問題，如曲梁失穩，則破壞發動機艙的完整性，影響飛行安全。

目前對于等截面曲梁的穩定性評價，可以把等截面曲梁等效成等剖面桿與初曲度柱結合的形式，采用工程計算方法計算等截面曲梁的臨界失穩載荷，與試驗結果對比，工程算法與試驗結果誤差為5.6％，等截面曲梁工程算法精確度高。但是對于變截面曲梁，如采用等截面曲梁穩定性工程算法，由于參數關系隨切面位置變化而變化，截面參數關系不確定，采用工程計算方法不能很好的反映變截面曲梁的真實受載狀態，計算結果誤差較大。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供了一種變截面曲梁穩定性強度評價方法，以解決現有技術存在的至少一個問題。

本申請的技術方案是：

一種變截面曲梁穩定性強度評價方法，包括：

步驟一、建立變截面曲梁試驗模型，進行試驗，分別得到所述變截面曲梁試驗模型的失穩載荷以及破壞載荷；

步驟二、根據所述變截面曲梁試驗模型建立變截面曲梁有限元模型；

步驟三、采用屈曲方法和\或隱式非線性方法計算出所述變截面曲梁有限元模型的失穩載荷，并將失穩載荷的計算結果與試驗結果進行對比，得到失穩載荷的計算結果相對于試驗結果的第一誤差；

步驟四、采用隱式非線性和材料非線性相結合的方法計算出所述變截面曲梁有限元模型的破壞載荷，并將破壞載荷的計算結果與試驗結果進行對比，得到破壞載荷的計算結果相對于試驗結果的第二誤差；

步驟五、根據第一誤差對失穩載荷的計算結果進行修正，實現對變截面曲梁的穩定性的評估，以及根據第二誤差對破壞載荷的計算結果進行修正，實現對變截面曲梁的承載能力的評估。

在本申請的至少一個實施例中，步驟一中，根據緣條厚度以及腹板厚度的參數差異得到多個變截面曲梁試驗模型。

在本申請的至少一個實施例中，步驟二中，根據多個所述變截面曲梁試驗模型建立對應的變截面曲梁有限元模型。

在本申請的至少一個實施例中，步驟三中，所述采用屈曲方法和\或隱式非線性方法計算出所述變截面曲梁有限元模型的失穩載荷，并將失穩載荷的計算結果與試驗結果進行對比，得到失穩載荷的計算結果相對于試驗結果的第一誤差包括：

采用屈曲方法計算出所述變截面曲梁有限元模型的失穩載荷，并將失穩載荷的計算結果與試驗結果進行對比，得到失穩載荷的計算結果相對于試驗結果的第一誤差，或

采用隱式非線性方法計算出所述變截面曲梁有限元模型的失穩載荷，并將失穩載荷的計算結果與試驗結果進行對比，得到失穩載荷的計算結果相對于試驗結果的第一誤差。

在本申請的至少一個實施例中，步驟三中，所述采用屈曲方法和\或隱式非線性方法計算出所述變截面曲梁有限元模型的失穩載荷，并將失穩載荷的計算結果與試驗結果進行對比，得到失穩載荷的計算結果相對于試驗結果的第一誤差還包括：