一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法技术

本发明专利技术涉及飞机设计领域，特别涉及一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，包括如下步骤：根据飞机及外置飞机附件机匣的使用情况，确定外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况；根据确定的载荷计算工况，结合外置飞机附件机匣的工作原理，分析每一工况下的载荷因素，确定每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷；根据外置飞机附件机匣安装结构传力特性，使用有限元方法计算每一工况外置飞机附件机匣安装结构载荷；确定用于指导结构设计的外置飞机附件机匣安装结构载荷。本发明专利技术的用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，为外置飞机附件机匣安装结构设计提供了载荷输入。

A load calculation method for mounting structure of external aircraft accessory casing

This invention relates to the field of aircraft design, especially a load calculation method used for the installation structure of external aircraft accessories, including the following steps: according to the use of aircraft and external aircraft accessories, determine the load calculation working conditions of the installation structure of the outer aircraft accessories; according to the determined load calculation conditions. According to the working principle of the outer aircraft accessory box, the load factors under each working condition are analyzed and the load at the center of the installation structure of the outer aircraft accessory case under each working condition is determined. According to the force transmission characteristics of the installation structure of the outer aircraft accessory box, the finite element method is used to calculate the installation knot of the outer aircraft accessory case. Structure load; determine the load of external aircraft accessory casing installation structure to guide structural design. The load calculation method for the mounting structure of an external aircraft accessory casing is provided in this invention, which provides load input for the design of external aircraft accessory casing installation structure.

【技术实现步骤摘要】
一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法
本专利技术涉及飞机设计领域，特别涉及一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法。
技术介绍
外置飞机附件机匣供安装、固定飞机附件使用，其上安装有液压泵、燃油泵、发电机、燃气涡轮起动机。在发动机地面起动时，将燃气涡轮起动机的动力传递给发动机附件机匣，在发动机工作时，将发动机功率传递给飞机附件。外置飞机附件机匣为飞机提供第二动力来源，其功能十分重要，外置飞机附件机匣的安装载荷计算，则为附件机匣的安装结构及飞机相关结构提供了设计输入。目前，尚没有规范和设计手册用于指导外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法。本专利技术的技术方案是：一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，包括如下步骤：步骤一、根据飞机及外置飞机附件机匣的使用情况，确定外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况；步骤二、根据确定的载荷计算工况，结合外置飞机附件机匣的工作原理，分析每一工况下的载荷因素，确定每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷；步骤三、根据外置飞机附件机匣安装结构传力特性，使用有限元方法计算每一工况外置飞机附件机匣安装结构载荷；步骤四、确定用于指导结构设计的外置飞机附件机匣安装结构载荷。可选的，在所述步骤一中，所述飞机包括对称机动正过载飞行、对称机动负过载飞行以及偏航飞行三种使用情况；所述外置飞机附件机匣包括空中飞行情况。可选的，在所述步骤一中，所述外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况包括：对称机动正过载飞行；对称机动负过载飞行；偏航飞行。可选的，各工况下外置飞机附件机匣的载荷因素包括三种，分别为：液压泵的作用力、燃油泵的作用力、柔性转轴对附件机匣的扭矩、外置飞机附件机匣及其上附件的法向正过载产生的惯性力；液压泵的作用力、燃油泵的作用力、柔性转轴对附件机匣的扭矩、外置飞机附件机匣及其上附件的法向负过载产生的惯性力；液压泵的作用力、燃油泵的作用力、柔性转轴对附件机匣的扭矩、外置飞机附件机匣及其上附件的侧向惯性力。可选的，在所述步骤三中，所述外置飞机附件机匣安装结构传力特性包括：外置飞机附件机匣安装结构由空间不共面的6个杆系组成，每个拉杆为外置飞机附件机匣提供一个固定的自由度，为静定结构。可选的，在所述步骤三中，使用有限元方法计算每一工况外置飞机附件机匣安装结构载荷包括：将外置飞机附件机匣简化为壳元，拉杆采用杆元模拟，再将每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷施加于外置飞机附件机匣重心处，通过有限元计算，得到外置飞机附件机匣安装拉杆的载荷。专利技术效果：本专利技术的用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，为外置飞机附件机匣安装结构设计提供了载荷输入。附图说明图1是本专利技术用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法流程图；图2是本专利技术外置飞机附件机匣安装结构载荷计算有限元模型示意。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。下面结合附图1和图2对本专利技术用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法做进一步详细说明。本专利技术提供了一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，包括如下步骤：步骤一、根据飞机及外置飞机附件机匣的使用情况，确定外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况。飞行参数中过载参数影响到外置飞机附件机匣安装结构的载荷，过载分为法向过载和侧向过载，因此按飞机的使用情况，选取对称机动正过载飞行、对称机动负过载飞行和偏航飞行三种情况作为外置飞机附件机匣安装结构载荷计算情况；外置飞机附件机匣上的液压泵、燃油泵、柔性转轴在发动机开车时即进行工作，由于地面使用时飞机法向过载参数为1，附件机匣上的惯性力小于飞行时的载荷值，因此选取空中飞行情况作为载荷计算工况。附件机匣安装结构载荷共计3种载荷工况，工况1为对称机动正过载飞行、工况2为对称机动负过载飞行、工况3为偏航飞行。步骤二、根据确定的载荷计算工况，结合外置飞机附件机匣的工作原理，分析每一工况下的载荷因素，确定每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷。外置飞机附件机匣工作原理为通过柔性转轴与发动机连接，驱动附件机匣上的液压泵、燃油泵、发电机工作，实现发动机的功率输出。结合工作原理，外置飞机附件机匣载荷因素包括液压泵工作时对附件机匣的作用力、燃油泵工作时对附件机匣的作用力、发动机与附件机匣连接柔性转轴对附件机匣的作用力和外置飞机附件机匣及其上附件的惯性力。工况1附件机匣的载荷因素为液压泵的作用力、燃油泵的作用力、柔性转轴对附件机匣的扭矩、外置飞机附件机匣及其上附件的法向正过载产生的惯性力；工况2附件机匣的载荷因素为液压泵的作用力、燃油泵的作用力、柔性转轴对附件机匣的扭矩、外置飞机附件机匣及其上附件的法向负过载产生的惯性力；工况3附件机匣的载荷因素为液压泵的作用力、燃油泵的作用力、柔性转轴对附件机匣的扭矩、外置飞机附件机匣及其上附件的侧向惯性力。步骤三、根据外置飞机附件机匣安装结构传力特性，使用有限元方法计算每一工况外置飞机附件机匣安装结构载荷。外置飞机附件机匣安装结构由空间不共面的6个杆系组成，每个拉杆为外置飞机附件机匣提供一个固定的自由度，为静定结构。采用有限元方法计算安装结构载荷。将附件机匣简化为壳元，拉杆采用杆元模拟。再将每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷施加于外置飞机附件机匣重心处，通过有限元计算，得到外置飞机附件机匣安装拉杆的载荷。步骤四、通过筛选每一工况下的外置飞机附件机匣安装结构载荷，确定用于指导结构设计的外置飞机附件机匣安装结构载荷。本专利技术的用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，为外置飞机附件机匣安装结构设计提供了载荷输入，对飞机相关结构设计具有重要意义。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、根据飞机及外置飞机附件机匣的使用情况，确定外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况；步骤二、根据确定的载荷计算工况，结合外置飞机附件机匣的工作原理，分析每一工况下的载荷因素，确定每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷；步骤三、根据外置飞机附件机匣安装结构传力特性，使用有限元方法计算每一工况外置飞机附件机匣安装结构载荷；步骤四、确定用于指导结构设计的外置飞机附件机匣安装结构载荷。

【技术特征摘要】
1.一种用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、根据飞机及外置飞机附件机匣的使用情况，确定外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况；步骤二、根据确定的载荷计算工况，结合外置飞机附件机匣的工作原理，分析每一工况下的载荷因素，确定每一工况下外置飞机附件机匣安装结构重心处的载荷；步骤三、根据外置飞机附件机匣安装结构传力特性，使用有限元方法计算每一工况外置飞机附件机匣安装结构载荷；步骤四、确定用于指导结构设计的外置飞机附件机匣安装结构载荷。2.根据权利要求1所述的用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述飞机包括对称机动正过载飞行、对称机动负过载飞行以及偏航飞行三种使用情况；所述外置飞机附件机匣包括空中飞行情况。3.根据权利要求2所述的用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算工况包括：对称机动正过载飞行；对称机动负过载飞行；偏航飞行。4.根据权利要求3所述的用于外置飞机附件机匣安装结构的载荷计算方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉海，王成波，杨忠会，郑伟，于颖，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21