申请/专利权人：中航西安飞机工业集团股份有限公司

申请日：2021-05-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113312815B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/15;G06F111/04;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.09.14#实质审查的生效;2021.08.27#公开

摘要：一种机身结构中长桁总体稳定性计算方法，根据机身结构的设计数模，建立机身结构的有限元模型，由杆单元和杆单元两侧的板单元组成计算单元，根据边界条件和载荷工况，得到机身结构各计算单元的应力计算结果，利用最大剪切应力板单元和最大压应力杆单元对应的计算单元的几何参数，根据本发明所述长桁压应力计算公式，计算出机身长桁的最小压应力，最后由最小压应力对应的长桁的总体临界失稳应力和计算最小压应力的比值，得出机身长桁的总体稳定性剩余强度，本发明能更方便、快捷、准确地计算机身长桁的总体稳定性。

主权项：1.一种机身结构中长桁总体稳定性计算方法，该机身结构包含长桁、蒙皮、机身框，已知该机身结构的设计数模和载荷工况，其特征在于包含以下步骤：1根据机身结构的设计数模，以长桁和机身框交点为基准，建立机身结构的有限元模型，其中将蒙皮简化为板单元，将长桁简化为杆单元，将机身框简化为梁单元，在相邻梁单元之间，由杆单元和杆单元两侧的板单元组成一个计算单元，每个计算单元包含中间位置的长桁和长桁两侧的蒙皮；2在上述有限元模型中，对靠近机头部位的机身框梁单元简支约束，作为机身结构总体应力分析模型的边界条件；3根据边界条件和载荷工况，得到机身结构各计算单元的应力计算结果；4根据各计算单元的应力计算结果，提取蒙皮受纯剪切的计算单元作为分析单元；5计算出每个分析单元的长桁压应力，并将长桁压应力的计算结果进行比对分析，提取长桁的最小压应力σc，每个分析单元的长桁压应力σc包括三部分：第一部分为机身结构总体有限元模型中计算出的长桁压应力σch；第二部分为由蒙皮剪切失稳后对角拉伸引起的长桁平均压应力σst；第三部分为长桁受到向内的弯曲载荷在两支点处的弯曲应力σM；6利用该最小压应力对应的长桁几何参数，计算出长桁临界失稳应力σcf；7由最小压应力对应的长桁的临界失稳应力σcf和长桁最小压应力σc的比值，作为机身长桁的总体稳定性剩余强度，在计算长桁压应力σc时应考虑长桁在弯曲时的物理几何塑性系数KP对弯曲应力σM的影响，以及机身结构总体有限元模型中计算出的长桁压应力σch和蒙皮剪切失稳后对角拉伸载荷引起的长桁平均压应力σst对长桁在弯曲时的物理几何塑性系数KP的影响，长桁的极限承载应力为σb长桁压应力σc的具体计算方法如下：首先考虑长桁压应力σch和对角拉伸引起的长桁平均压应力σst的影响，根据下列公式计算出长桁弯曲时可承受的最大弯曲应力σmax：σmax＝KPσb-σst-σch；再考虑长桁压应力σch和对角拉伸引起的长桁平均压应力σst的影响，根据下列公式计算出长桁在弯曲时的物理几何塑性修正系数KP1： 根据下列公式计算长桁的最小计算应力σc：

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权利要求：

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