一种确定具有楔环的导弹结构的振动频率的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定具有楔环的导弹结构的振动频率的方法。所述确定具有楔环的导弹结构的振动频率的方法包括如下步骤：步骤1：建立待测导弹结构的有限元数值模型；步骤2：建立接触单元并进行约束以及施加载荷；步骤3：计算挠度以及转角；步骤4：简化壳单元以及梁单元；步骤5：将步骤4中的壳单元内的楔环区域以等效厚度转换为等质量的壳单元；步骤6：进行约束并施加载荷；步骤7：计算挠度以及转角；步骤8：绘制挠度线性拟合坐标图；步骤9：求出待测导弹的有限元模型的振动频率。采用本发明专利技术的发放，求出的待测导弹的振动频率结果精度高，方法简单，计算效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导弹检测领域，特别是涉及。
技术介绍
在现有技术中，在进行含有楔环导弹结构动特性分析时，接触单元无法使用，工程上对连接区域一般采用了连续化处理方法，即忽略连接对结构总体刚度的影响，把连接结构作为一个连续体，这种方法只能适用于连接紧密的结构，对于楔环连接势必带来较大误差。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。所述计算具有楔环的导弹结构的振动频率的方法包括如下步骤:步骤1:建立待测导弹结构的有限元数值模型；步骤2:建立楔环区域与待测导弹结构中与楔环区域接触部分的接触单元，并对待测导弹结构进行约束以及施加载荷；步骤3:取待测导弹的中性面上的节点，计算在不同载荷下，所述待测导弹的中性面上的节点的挠度以及转角；步骤4:将所述步骤2中的所述待测导弹结构简化成壳单元以及梁单元；步骤5:对照所述步骤2中的所述接触单元，将所述步骤4中的壳单元内的楔环区域以等效厚度转换为等质量的壳单元；步骤6:对所述步骤5中的壳单元以及梁单元模型进行约束并施加载荷；步骤7:计算在不同载荷下，所述步骤6中的壳单元以及梁单元的中性面上的节点的烧度以及转角；步骤8:修改步骤7中的接触区域的壳单元的刚度，直至步骤7中求得的挠度数据与步骤3的挠度数据一致，绘制挠度线性拟合坐标图；步骤9:求出待测导弹步骤5的有限元模型的振动频率。优选地，所述步骤2包括:步骤21:将楔环区域划分成楔环区域与待测导弹的接触区域以及楔环区域与待测导弹的非接触区域；步骤22:将接触区域中与待测导弹结构的圆筒体接触的节点作为接触单元；步骤23:对待测导弹的一端施加约束；步骤24:对待测导弹未施加约束的一端施加载荷。优选地，所述步骤24中至少施加15组数值大小不一样的载荷。优选地，所述步骤5中的壳单元内的楔环区域转换为等质量的壳单元等效厚度具体方法为，通过下述计算公式进行质量与厚度之间的转换:m = s X P X d式中，m为接触区域质量；s为接触区域面积；P为接触区域密度；d为接触区域厚度。优选地，对所述步骤5中的壳单元以及梁单元进行约束并施加载荷的具体方法为:首先对待测导弹的一端施加约束，继而对待测导弹未施加约束的一端施加载荷。优选地，至少施加15组数值大小不一样的载荷。优选地，所述中性面为导弹中轴线所在的平面。在本专利技术的计算具有楔环的导弹结构的振动频率的方法中，通过将壳单元内的楔环区域转换为等质量的壳单元等效厚度，计算壳单元的中性面上的节点的挠度以及转角，并结合待测导弹结构的有限元数值模型计算出的挠度以及转角求得挠度值，继而求出待测导弹的振动频率，结果精度高，且方法简单，计算效率高。【附图说明】图1是本专利技术的计算具有楔环的导弹结构的振动频率的方法的流程示意图。【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。根据本专利技术的计算具有楔环的导弹结构的振动频率的方法，包括如下步骤:步骤1:建立待测导弹结构的有限元数值模型。步骤2:建立楔环区域与待测导弹结构中与楔环区域接触部分的接触单元，并对待测导弹结构进行约束以及施加载荷。在本实施例中，步骤2包括:步骤21:将楔环区域划分成楔环区域与待测导弹的接触区域以及楔环区域与待测导弹的非接触区域；步骤22:将接触区域中与待测导弹结构的圆筒体接触的节点作为接触单元；步骤23:对待测导弹的一端施加约束；步骤24:对待测导弹未施加约束的一端施加载荷。在本实施例中，步骤24中至少施加15组数值大小不一样的载荷。有利的是，施加的载荷组数越多，所得到的值越接近真实值。步骤3:取待测导弹的中性面上的节点，计算在不同载荷下，所述待测导弹的中性面上的节点的挠度以及转角。步骤4:将所述步骤2中的所述待测导弹结构简化成壳单元以及梁单元。步骤5:对照所述步骤2中的所述接触单元，将所述步骤4中的壳单元内的楔环区域以等效厚度转换为等质量的壳单元。在本实施例中，步骤5中的壳单元内的楔环区域转换为等质量的壳单元等效厚度具体方法为，通过下述计算公式进行质量与厚度之间的转换:m = s X P X d式中，m为接触区域质量；s为接触区域面积；P为接触区域密度；d为接触区域厚度。步骤6:对所述步骤5中的壳单元以及梁单元模型进行约束并施加载荷。在本实施例中，对步骤5中的壳单元以及梁单元进行约束并施加载荷的具体方法为:首先对待测导弹的一端施加约束，继而对待测导弹未施加约束的一端施加载荷。在本实施例中，步骤6中至少施加15组数值大小不一样的载荷。有利的是，施加的载荷组数越多，所得到的值越接近真实值。步骤7:计算在不同载荷下，所述步骤6中的壳单元以及梁单元的中性面上的节点的挠度以及转角。步骤8:修改步骤7中的接触区域的壳单元的刚度，直至步骤7中求得的挠度数据与步骤3的挠度数据一致，绘制挠度线性拟合坐标图。步骤9:求出待测导弹步骤5的有限元模型的振动频率。可以理解的是，上述的中性面为导弹中轴线所在的平面，之所以选择上述的中性面，是由于在载荷作用下截面形状发生变化，截面上各点横向位移不相同，选择中性面的位移来能够表征截面的整体位移，同时，中性面的转角为0，中性面一如梁的中性轴，中性轴上的正应力等于0。最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。【主权项】1.，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤1:建立待测导弹结构的有限元数值模型； 步骤2:建立楔环区域与待测导弹结构中与楔环区域接触部分的接触单元，并对待测导弹结构进行约束以及施加载荷； 步骤3:取待测导弹的中性面上的节点，计算在不同载荷下，所述待测导弹的中性面上的节点的挠度以及转角； 步骤4:将所述步骤2中的所述待测导弹结构简化成壳单元以及梁单元； 步骤5:对照所述步骤2中的所述接触单元，将所述步骤4中的壳单元内的楔环区域以等效厚度转换为等质量的壳单元； 步骤6:对所述步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算具有楔环的导弹结构的振动频率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：建立待测导弹结构的有限元数值模型；步骤2：建立楔环区域与待测导弹结构中与楔环区域接触部分的接触单元，并对待测导弹结构进行约束以及施加载荷；步骤3：取待测导弹的中性面上的节点，计算在不同载荷下，所述待测导弹的中性面上的节点的挠度以及转角；步骤4：将所述步骤2中的所述待测导弹结构简化成壳单元以及梁单元；步骤5：对照所述步骤2中的所述接触单元，将所述步骤4中的壳单元内的楔环区域以等效厚度转换为等质量的壳单元；步骤6：对所述步骤5中的壳单元以及梁单元模型进行约束并施加载荷；步骤7：计算在不同载荷下，所述步骤6中的壳单元以及梁单元的中性面上的节点的挠度以及转角；步骤8：修改步骤7中的接触区域的壳单元的刚度，直至步骤7中求得的挠度数据与步骤3的挠度数据一致，绘制挠度线性拟合坐标图；步骤9：求出待测导弹的有限元模型的振动频率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敬涛，成竹，马建军，王红斌，
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