一种混合结构温度应力计算方法技术

技术编号:21060429 阅读:37 留言:0更新日期:2019-05-08 07:06
本发明专利技术涉及结构强度分析技术领域,特别涉及一种混合结构温度应力计算方法。该方法应用非线性有限元软件ABAQUS,进行金属复材混合结构精确热应力分析及螺栓载荷分配计算;采用本发明专利技术提出的方法对螺栓连接的金属、复材混合结构进行精确温度应力分析,精确捕捉结构应力;对复杂受力状态的连接螺栓进行变形模拟,获取连接螺栓内力;高精度的金属、复材混合结构热应力模拟解决了结构重量偏于保守的问题,有效减轻结构重量。

A Method for Calculating Temperature Stress of Mixed Structures

【技术实现步骤摘要】
一种混合结构温度应力计算方法
本专利技术涉及结构强度分析
,特别涉及一种混合结构温度应力计算方法。
技术介绍
碳纤维复合材料的大量应用,使它和金属的连接成为必然,见图1。在应用过程中,由于碳纤维复合材料的线膨胀系数远低于金属材料,这就使得碳纤维复合材料和金属的连接结构在工作温度发生变化时,产生不协调变形,从而产生温度应力。这种由于材料的热膨胀系数不匹配而产生的附加应力问题,已成为复合材料和金属的连接中急需解决的一个关键难题,亟需确定一种方法对金属、复材混合结构进行温度应力评估计算。
技术实现思路
专利技术目的:给出一种混合结构温度应力及螺栓载荷分配精确计算方法,精确获得结构数值解。技术方案:一种混合结构温度应力计算方法,该方法应用非线性有限元软件ABAQUS,进行金属复材混合结构精确热应力分析及螺栓载荷分配计算;具体计算步骤如下:(1)对现有的结构进行受力形式初步工程分析,对结构中的次承力受力因素不予考虑,对主要的关键结构进行细节分解,以便进行前处理建模;(2)选择相应求解器求解,(3)依据计算,确定复材结构精确温度应力数值;(4)提取连接螺栓载荷并查看螺栓关键部位的变形数值,依据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合结构温度应力计算方法,该方法应用非线性有限元软件ABAQUS,进行金属复材混合结构精确热应力分析及螺栓载荷分配计算;其特征在于:计算步骤如下:第一步:对现有的结构进行受力形式初步工程分析,对结构中的次承力受力因素不予考虑,对主要的关键结构进行细节分解,以便进行前处理建模;所述前处理建模包括以下内容:1)复材、金属结构螺栓连接,考虑螺栓与金属、复材结构实际接触状态变化,建立螺栓‑金属、螺栓‑复材的摩擦弹塑性接触对以模拟结构实际传力路线;2)螺栓、金属本体结构局部进入塑性,考虑材料非线性的影响,对材料塑性段进行线性化分解近似处理,输入螺栓及单双耳相应的塑性数据,以便对应力水平、载荷传递...

【技术特征摘要】
1.一种混合结构温度应力计算方法,该方法应用非线性有限元软件ABAQUS,进行金属复材混合结构精确热应力分析及螺栓载荷分配计算;其特征在于:计算步骤如下:第一步:对现有的结构进行受力形式初步工程分析,对结构中的次承力受力因素不予考虑,对主要的关键结构进行细节分解,以便进行前处理建模;所述前处理建模包括以下内容:1)复材、金属结构螺栓连接,考虑螺栓与金属、复材结构实际接触状态变化,建立螺栓-金属、螺栓-复材的摩擦弹塑性接触对以模拟结构实际传力路线;2)螺栓、金属本体结构局部进入塑性,考虑材料非线性的影响,对材料塑性段进行线性化分解近似处理,输入螺栓及单双耳相应的塑性数据,以便对应力水平、载荷传递路径进行精确模拟;3)大温度载荷下结构产生大应变,几何非线性...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑茂亮魏洪李驰
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

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