民用飞机机身节点载荷计算方法研究
2021-07-14袁伟
机械设计与制造工程 2021年6期
袁 伟
(上海飞机设计研究院,上海 201210)
飞机在滑行、起飞、爬升、巡航、下降、着陆时一直承受着各种各样复杂的载荷。确定一架飞机在不同环境下所承受的载荷十分重要,它直接决定飞机设计的质量、生产制造的进度以及飞机最终的市场占有率。
机体结构的强度与所承受载荷的大小及载荷的分布有关,因此对施加在机体有限元模型上的载荷要求尽可能地反映真实情况。将载荷正确地施加在有限元模型上,这是机体结构强度设计的首要条件,也是飞机精细化设计的必然要求[1]。徐建新等[1]介绍了一种静载荷等效方法,将某飞机方向舵上的气动载荷等效转换为加载点上的载荷。尹建军等[2]根据能量等效原则,基于薄板弯曲单元理论,提出了分布载荷离散化处理算法。张建刚等[3]对于二维翼面气动载荷,根据原始气动压力点的压力值,采用样条曲面拟合方法拟合得到翼面压力分布曲面,由该曲面得到有限元节点上的压力值,再在有限元模型单元上积分得到有限元节点载荷;对于三维的翼面载荷,直接在气动网格上积分得到气动载荷的小块集中力,然后按照沿某一方向投影的方法,找到该集中力作用的单元,最后按照二次规划方法,将其分配到有限元节点上。尹晶等[4]通过对飞机机翼截面载荷分布基本规律的研究,提出了椭圆和抛物线两种分布形式下的近似解析计算方法,并在此基础上提出了机翼截面分布载荷在节点上的分配算法。……
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