一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有限元建模領(lǐng)域，涉及一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法，步驟如下：將蜂窩夾層結(jié)構(gòu)根據(jù)剛度變化的區(qū)域性進(jìn)行分割；針對不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)行力學(xué)等效：根據(jù)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)區(qū)域劃分有限元網(wǎng)格，單元選擇板單元，利用有限元建模軟件建立單元的空間拓?fù)潢P(guān)系、填寫蜂窩結(jié)構(gòu)材料性能數(shù)據(jù)、按照第二步剛度等效的結(jié)果填寫不同區(qū)域的單元屬性，完成蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模。本方法的優(yōu)點(diǎn)：通過將不同區(qū)域的蜂窩蒙皮結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛度等效，將一個(gè)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)簡化為幾個(gè)不同剛度的板單元，根據(jù)面內(nèi)剛度和彎曲剛度分別按照剛度等效進(jìn)行簡化，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)全機(jī)有限元模型下蜂窩結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化，提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和計(jì)算的精準(zhǔn)度。
【專利說明】一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有限元建模領(lǐng)域，涉及一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)全機(jī)有限元模型中，受總體網(wǎng)格規(guī)模的限制，一般是將蜂窩夾層結(jié)構(gòu)簡化成一個(gè)或者是幾個(gè)二維板單元，單元參數(shù)只填寫一個(gè)厚度參數(shù)，通常取蜂窩內(nèi)外蒙皮之和。而實(shí)際蜂窩夾層結(jié)構(gòu)分為邊緣區(qū)域、過渡區(qū)域和中間區(qū)域，不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)剛度以及同一個(gè)區(qū)域不同方向的剛度顯然不同，只填寫一個(gè)厚度參數(shù)無法兼顧不同區(qū)域和同一區(qū)域不同方向剛度的變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法，解決飛機(jī)總體有限元模型中由于網(wǎng)格和模型規(guī)模限制而無法精確簡化蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的問題，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法，其特征包括如下步驟:
[0005]第一，將蜂窩夾層結(jié)構(gòu)根據(jù)剛度變化的區(qū)域性進(jìn)行分割，包括以下幾個(gè)區(qū)域:
[0006]邊緣區(qū)域:沒有蜂窩結(jié)構(gòu)的區(qū)域；
[0007]過渡區(qū)域:從沒有蜂窩結(jié)構(gòu)到全蜂窩高度的區(qū)域；
[0008]中間區(qū)域:全蜂窩高度的區(qū)域。
[0009]第二，針對不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)行力學(xué)等效:
[0010]邊緣區(qū)域單元屬性中，面內(nèi)剛度和抗彎剛度參數(shù)均取蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)外蒙皮的厚度之和，即 ti+t2 ；
[0011]過渡區(qū)域單元屬性中，面內(nèi)剛度參數(shù)取外蒙皮厚度t2，抗彎剛度取蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)外蒙皮的厚度之和1^+?2 ；
[0012]中間區(qū)域有限元模型中填寫單元的厚度參數(shù)時(shí)，面內(nèi)剛度取外蒙皮厚度t2，抗彎剛度取按下式等效后的厚度t '；
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的有限元建模簡化方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一，將蜂窩夾層結(jié)構(gòu)根據(jù)剛度變化的區(qū)域性進(jìn)行分割，包括以下幾個(gè)區(qū)域: 邊緣區(qū)域:沒有蜂窩結(jié)構(gòu)的區(qū)域； 過渡區(qū)域:從沒有蜂窩結(jié)構(gòu)到全蜂窩高度的區(qū)域； 中間區(qū)域:全蜂窩高度的區(qū)域。 第二，針對不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)行力學(xué)等效: 邊緣區(qū)域單元屬性中，面內(nèi)剛度和抗彎剛度參數(shù)均取蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)外蒙皮的厚度之和，即 Vt2 ; 過渡區(qū)域單元屬性中，面內(nèi)剛度參數(shù)取外蒙皮厚度t2，抗彎剛度取蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)外蒙皮的厚度之和ti+t2; 中間區(qū)域有限元模型中填寫單元的厚度參數(shù)時(shí)，面內(nèi)剛度取外蒙皮厚度t2，抗彎剛度取按下式等效后的厚度t';
【文檔編號】G06F17/50GK103984802SQ201410156337
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】董宏達(dá), 周麗君, 王占一, 劉慶, 邱春圖 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所