一种建模方法及建模系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建模方法及建模系统。所述建模方法包括如下步骤：步骤1：分别建立框架结构及设置在框架结构上的试验件的有限元模型，并将框架结构的有限元模型与试验件的有限元模型组装成待测组件模型；步骤2：为待测组件模型施加所述待测组件模型的重力载荷，从而获得与所述重力载荷互为平衡的反作用力载荷；步骤3：将所述反作用力载荷施加在所述步骤1中的待测组件模型与地面的接触点上，并施加试验载荷。在本发明专利技术的框架结构数值分析方法中，对有限元模型只给予反作用力作为载荷，且对有限元模型的约束相比反作用力的载荷来说，可以忽略不计，本发明专利技术所提供的框架结构数值分析方法，忽略了约束力，真实的反映了框架受力状态及变形情况，分析方法简单，计算效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构强度检测
，特别是涉及一种建模方法及建模系统。
技术介绍
—体化框架是进行全尺寸飞机结构强度地面验证试验通常采用的支持与加载形式，它能根据飞机外形和加载部位进行灵活设计，是一种综合考虑试验件支持、载荷施加、测控设备布置及试验件检查维护的综合支持平台。由于其主要采用钢结构设计，最大限度发挥了结构的整体承载能力。一体化框架可将试验件与框架视为一个整体，试验过程中所有施加在试验件上的载荷与试验件对框架的反作用力相互平衡，因此框架和试验件组成的整体结构是自平衡的。在试验时只需将该框架水平放置于地面上不需要施加多余的约束。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种框架结构数值分析方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种建模方法，所述建模方法包括如下步骤:步骤1:分别建立框架结构及设置在所述框架结构上的试验件的有限元模型，并将框架结构的有限元模型与所述试验件的有限元模型组装成待测组件模型；步骤2:为所述待测组件模型施加所述待测组件模型的重力载荷，从而获得与所述重力载荷互为平衡的反作用力载荷；步骤3:将所述反作用力载荷施加在所述步骤I中的待测组件模型与地面的接触点上，并施加试验载荷。优选地，所述步骤I具体包括如下步骤:步骤11:根据实际框架结构，建立框架结构的有限元模型；步骤12:根据实际试验件结构，建立试验件的有限元模型；步骤13:将所述框架结构的有限元模型与所述试验件的有限元模型组合成待测组件模型。优选地，所述步骤2具体包括如下步骤:步骤21:为待测组件模型建立三维坐标系，其中，以重力载荷施加方向为Y轴，以其他两个方向为X轴以及Z轴；步骤22:在Y轴上施加所述重力载荷，在X轴以及Z轴的远离Y轴施加所述重力载荷处施加约束；步骤23:约束Y轴上所述待测组件模型与地面的所有接触点；步骤24:获得与所述重力载荷互为平衡的反作用力载荷。优选地，所述步骤23具体包括如下步骤:步骤241:获取所述步骤23上各个接触点的力；步骤242:求和所述步骤241中的各个接触点的力。优选地，所述步骤3具体包括如下步骤:步骤31:为所述待测组件模型中的框架结构施加三个方向的约束；步骤32:施加所述反作用力载荷施加在框架结构与地面的接触点上；步骤33:施加试验载荷。优选地，所述步骤31中的三个方向的约束分别施加在所述框架结构与所述地面接触的三个接触点上。优选地，所述三个接触点分别为框架结构的端点处。本专利技术还提供了一种建模系统，所述建模系统用于如上所述的建模方法，所述建模系统包括:坐标系建立单元，所述坐标系建立单元用于建立三维坐标系；生成单元，所述生成单元用于生成模型；数值赋予单元，所述数值赋予单元用于赋予模型数值参数；约束生成单元，所述约束生成单元用于生成对模型的约束。在本专利技术的框架结构数值分析方法中，对有限元模型只给予反作用力作为载荷并施加约束，从而使有限元模型处于力平衡状态，且此时约束相比反作用力的载荷来说，可以忽略不计，本专利技术所提供的框架结构数值分析方法，忽略了约束力，真实的反映了框架受力状态及变形情况，分析方法简单，计算效率高。【附图说明】图1是本专利技术一实施例的建模方法的流程示意图。【具体实施方式】为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术的所述建模方法包括如下步骤:步骤1:分别建立框架结构及设置在所述框架结构上的试验件的有限元模型，并将框架结构的有限元模型与所述试验件的有限元模型组装成待测组件模型；步骤2:为所述待测组件模型施加所述待测组件模型的重力载荷，从而获得与所述重力载荷互为平衡的反作用力载荷；步骤3:将所述反作用力载荷施加在所述步骤I中的待测组件模型与地面的接触点上，并施加试验载荷。在本专利技术的框架结构数值分析方法中，对有限元模型只给予反作用力作为载荷，且对有限元模型的约束相比反作用力的载荷来说，可以忽略不计，本专利技术所提供的框架结构数值分析方法，忽略了约束力，真实的反映了框架受力状态及变形情况，分析方法简单，计算效率高。如图1所示的建模方法包括如下步骤:步骤1:分别建立框架结构及设置在所述框架结构上的试验件的有限元模型，并将框架结构的有限元模型与所述试验件的有限元模型组装成待测组件模型。其中，所述步骤I具体包括如下步骤:步骤11:根据实际框架结构，建立框架结构的有限元模型；可以理解的是，该实际框架结构的尺寸、形状与材料均为已知。步骤12:根据实际试验件结构，建立试验件的有限元模型；可以理解的是，该试验件的尺寸、形状与材料均为已知。步骤13:将框架结构的有限元模型与试验件的有限元模型组合成待测组件模型。步骤2:为待测组件模型施加待测组件模型的重力载荷，从而获得与重力载荷互为平衡的反作用力载荷；所述步骤2具体包括如下步骤:步骤21:为待测组件模型建立三维坐标系，其中，以重力载荷施加方向为Y轴，以其他两个方向为X轴以及Z轴；可以理解的是，该三维坐标系也可以在步骤I的建模过程中建立。步骤22:在Y轴上施加所述重力载荷，在X轴以及Z轴的远离Y轴施加所述重力载荷处施加约束；有利的是，该重力载荷施加在待测组件模型与地面的接触点上。有利的是，在当约束施加位置远离重力载荷施加处时，该约束对待测组件模型的影响可以忽略不计。步骤23:约束Y轴上待测组件模型与地面的所有接触点。步骤24:获得与所述重力载荷互为平衡的反作用力载荷。所述步骤24具体包括如下步骤:步骤241:获取步骤23上各个接触点的力；步骤242:求和步骤241中的各个接触点的力。即本专利技术中，通过求各个分力的合力的方式来获得当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建模方法，其特征在于，所述建模方法包括如下步骤：步骤1：分别建立框架结构及设置在所述框架结构上的试验件的有限元模型，并将框架结构的有限元模型与所述试验件的有限元模型组装成待测组件模型；步骤2：为所述待测组件模型施加所述待测组件模型其自身的重力载荷，从而获得与所述重力载荷互为平衡的反作用力载荷；步骤3：将所述反作用力载荷施加在所述步骤1中的待测组件模型与地面的接触点上，并施加试验载荷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张维，郭瑜超，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61