一种确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法及装置，其中所述方法包括：确定待计算翼面包含的各气动点以及有限元点；确定各气动点的坐标以及载荷；确定各有限元点的坐标；针对每个气动点，依据所述气动点的坐标、载荷以及各有限元点的坐标，基于静力平衡条件和最小能量算法，将所述气动点的载荷分配到所述翼面包含的各有限元点上。通过本发明专利技术提供的确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法，能够保证气动载荷分布的合理性。

Method and apparatus for determining aircraft wingtip small wing finite element load distribution

The present invention provides a method and apparatus for determining aircraft wingtip small wing finite element load distribution, wherein said method comprises: determining the calculation of wing contains pneumatic and finite element; determine the gas point coordinates and determine the coordinates of each load; finite element; for each gas based on the point, coordinates, the coordinates of each point of the gas load, finite element, static equilibrium and energy minimization algorithm based on the load distribution of the gas to the point of every finite element point on the wing with bread. Method for determining aircraft wingtip small wing finite element load distribution of the invention can ensure the rationality of aerodynamic load distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法与装置
本专利技术涉及飞机机翼有限元点载荷的计算
，特别是涉及一种确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法与装置。
技术介绍
飞机翼尖结构需要承受的载荷包括气动载荷、惯性载荷和集中力载荷。在对飞机翼尖小翼翼面进行有限元计算时需要将气动载荷、惯性载荷和集中力载荷向有限元点上映射，映射结果需满足总载与总力矩相等、压心位置不变。由于映射方法是一种数值方法，存在分配精度问题，需要对分配后的载荷进行配平及分载，不同的求解方法会有不同结果，因此飞机翼尖小翼翼面结构有限元点上载荷分配的真实性是全机有限元求解结果准确性的前提。目前，较为常用的有限元点上载荷的分配方案为三点排方案，三点排方案就是将一个气动点上的载荷分配到邻近的3个有限元点上，这3个有限元点需满足如下3个要求：要求一、3个有限元点必须不共线；要求二、3个有限元点必须离气动点A最近；要求三、气动点A必须位于3个有限元点组成的三角形的区域内。以三个有限元点为1、2、3，气动点为A为例，参照图1对三点排方案进行说明。该方案需要汇总所有的点，并且各点均都需要按公式处理计算得到分配的载荷，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法，其特征在于，包括：确定待计算翼面包含的各气动点以及有限元点；确定各气动点的坐标以及载荷；确定各有限元点的坐标；针对每个气动点，依据所述气动点的坐标、载荷以及各有限元点的坐标，基于静力平衡条件和最小能量算法，将所述气动点的载荷分配到所述翼面包含的各有限元点上。

【技术特征摘要】
1.一种确定飞机翼尖小翼翼面中有限元点载荷分布的方法，其特征在于，包括：确定待计算翼面包含的各气动点以及有限元点；确定各气动点的坐标以及载荷；确定各有限元点的坐标；针对每个气动点，依据所述气动点的坐标、载荷以及各有限元点的坐标，基于静力平衡条件和最小能量算法，将所述气动点的载荷分配到所述翼面包含的各有限元点上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个气动点，依据所述气动点的坐标、载荷以及各有限元点的坐标，基于静力平衡条件和最小能量算法，将所述气动点的载荷分配到所述翼面包含的各有限元点上的步骤，包括：基于气动点的坐标、载荷以及各有限元点的坐标，确定气动点载荷分布使全部有限元点产生的总变形能公式；依据翼面中各有限元节点的合力、合力矩等于总输入力及力矩的静力平衡条件构建约束方程组；采用拉格朗日乘子法、基于所述约束方程组建立拉格朗日函数；分别对所述拉格朗日函数中的每个自变量求偏导数，并令所述偏导数的值为0，转化后的多个方程式；将所述多个方程式联立得到矩阵方程组；针对每个有限元点，基于所述有限元点的坐标、有限元点与所对应气动点之间的距离、所述矩阵方程组、所述转化后的多个方程式确定所述气动点分配到所述有限元点上的载荷。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于气动点的坐标、载荷以及各有限元点的坐标，确定气动点载荷分布使全部有限元点产生的总变形能公式的步骤，包括：针对所述翼面中的各有限元点，将所述气动点与所述有限元点作为一梁，以所述气动点所在端作为固定支撑的悬臂梁，确定自由端上的有限元节点分配到载荷时所述梁产生的总变形能其中，所述Fxj为有限元点j点在x方向的载荷，Fyj为有限元点j点在y方向的载荷，Fzj为有限元点j点在z方向的载荷，EJ为梁的抗弯刚度，Ljx为yoz平面的投影中有限元j点与气动点间的距离，Ljy为xoz平面的投影中有限元j点与气动点间的距离，Ljz为xoz平面的投影中有限元j点与气动点间的距离，Uj为总变形能。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用拉格朗日乘子法、基于所述约束方程组建立拉格朗日函数如下：F(Fxj,Fyj,Fzj,c1,c2,c3,c4,c5,c6)＝F0+c1·F1+c2·F2+c3·F3+c4·F4+c5·F5+c6·F6其中，所述Fxj为有限元点j点在x方向的载荷，Fyj为有限元点j点在y方向的载荷，Fzj为有限元点j点在z方向的载荷；c1、c2、c3、c4、c5以及c6均为常数；所述F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6为约束方程组中的各方程式。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别对所述拉格朗日函数中的每个自变量求偏导数，并令所述偏导数的值为0，转化后的多个方程式的步骤，包括：分别对所述拉格朗日函数中的Fxj、Fyj、Fzj、c1、c2、c3、c4、c5以及c6求偏导数，并令各...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟全臣，姚立民，白绍鹏，
申请(专利权)人：西安合科软件有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61