一种机翼载荷转换方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本申请提出一种机翼载荷转换方法、装置、设备和介质，包括：获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷；将所述机翼翼面划分为多个矩形块，每个所述矩形块至少包括对应位置的一个气动单元网格和一个结构单元网格；将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，完成结构载荷转换。本申请计算复杂度低，可有效提高结构局部强度分析的精度。分析的精度。分析的精度。

A wing load conversion method, device, equipment and medium

【技术实现步骤摘要】
一种机翼载荷转换方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及无人机应用领域，尤其涉及一种机翼载荷转换方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]飞机设计过程中需要对机翼结构进行强度校核，机翼强度校核的主要计算输入来源于气动计算载荷。目前在气动计算与结构强度计算中均采用仿真计算方法。但气动仿真计算与结构强度仿真计算属于不同的仿真方法，其对应仿真软件内置的数值计算方法完全不同，所以气动仿真软件与结构强度仿真软件对网格要求不同，即气动网格节点与结构强度网格节点不能直接对应。故在将气动计算输出的载荷作为结构强度计算的输入载荷时，需要对载荷做合理的转换。
[0003]而现有的载荷转换方法，会将气动单元中心节点上的载荷分配到距离较远处的结构节点上，对局部结构载荷的分布产生不利影响，同时会导致结构载荷形成的力矩与实际情况差异较大，转换算法计算复杂度较高，容易出现奇异点，导致载荷转换失败。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术存在的问题，本专利技术提出一种机翼载荷转换方法、装置、设备和介质，主要解决现有载荷转换方法转换准确性不足且复杂度较高的问题。
[0005]为了实现上述目的及其他目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0006]本申请提供一种机翼载荷转换方法，包括：
[0007]获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷；
[0008]将所述机翼翼面划分为多个矩形块，每个所述矩形块至少包括对应位置的一个气动单元网格和一个结构单元网格；
[0009]将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，完成结构载荷转换。
[0010]可选地，获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷，包括：
[0011]将所述机翼翼面以弦线为分界线分为上翼面和下翼面；
[0012]分别获取所述上翼面和所述下翼面的气动单元信息，其中所述气动单元信息包括：单元序号、单元中心节点坐标、单元压力以及单元网格面积在各坐标方向上的投影；
[0013]根据所述气动单元信息计算得到对应气动单元中心节点的载荷；
[0014]根据所述气动单元信息将所述上翼面和下翼面划分为多个矩形块。
[0015]可选地，将所述机翼翼面划分为多个矩形块，包括：
[0016]根据所述气动单元网格的尺寸以及所述结构单元网格的尺寸确定所述矩形块的尺寸，其中所述矩形块尺寸大于或等于所述气动单元网格的尺寸和所述结构单元网格的尺寸；
[0017]根据所述气动单元中心节点坐标以及所述矩形块的尺寸将所述机翼翼面划分为
多个矩形块。
[0018]可选地，将所述机翼翼面划分为多个矩形块之后，包括：
[0019]根据各气动单元中心节点的坐标建立气动单元中心节点与矩形块的映射关系；
[0020]根据各结构节点的坐标建立结构节点与矩形块的映射关系；
[0021]根据所述气动单元中心节点与矩形块的映射关系以及结构节点与矩形块的映射关系确定各矩形块包含的气动单元中心节点和结构节点。
[0022]可选地，将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，包括：
[0023]获取每个矩形块中所有气动单元中心节点的总气动载荷；
[0024]将所述总气动载荷平均分配给处于同一矩形块的各结构节点，得到对应结构节点的载荷。
[0025]可选地，将所述机翼翼面以弦线为分界线分为上翼面和下翼面之后，包括：
[0026]分别获取上翼面和下翼面上各矩形块中结构节点的载荷；
[0027]在获取各翼面的结构节点载荷后，合并上下翼面的结构节点的载荷，得到整个机翼的结构载荷。
[0028]可选地，获取每个矩形块中所有气动单元中心节点的总气动载荷，包括：
[0029]根据气动单元中心节点坐标，确定各矩形块中气动单元中心节点数量；
[0030]获取每个矩形块中各气动单元中心节点在三个坐标轴方向上的载荷分量；
[0031]根据各矩形块中气动单元中心节点数量确定对应矩形块中各气动单元中心节点在三个坐标轴方向上的总气动载荷分量；
[0032]根据结构节点坐标确定各矩形块中结构节点数量，并将各矩形块中气动单元中心节点在三个坐标轴上的总气动载荷分量平均分配到处于同一矩形块的结构节点的对应坐标轴方向上。
[0033]本申请还提供一种机翼载荷转换装置，包括：
[0034]气动载荷获取模块，用于获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷；
[0035]矩形块规划模块，用于将所述机翼翼面划分为多个矩形块，每个所述矩形块至少包括对应位置的一个气动单元网格和一个结构单元网格；
[0036]载荷转换模块，用于将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，完成结构载荷转换。
[0037]一种设备，包括：
[0038]一个或多个处理器；和
[0039]其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备执行所述的机翼载荷转换方法。
[0040]一种机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行所述的机翼载荷转换方法。
[0041]如上所述，本申请提供一种机翼载荷转换方法、装置、设备和介质，具有以下有益效果。
[0042]本申请通过获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷；将所述机翼翼面划分为多个矩形块，每个所述矩形块至少包括对应位置的一个气动单元网格和一个结构单元网
格；将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，完成结构载荷转换。将机翼翼面划分为多个矩形块，以矩形块为单元进行载荷转换，充分利用气动外形和结构外形一致的条件，可保证每个矩形块中包含气动单元中心节点和结构节点，可保证每个结构节点能够分配到对应的载荷，避免局部结构节点分配到载荷为0，而另一部分结构节点分配到的载荷较大的现象，计算简单且转换精度高。
附图说明
[0043]图1为本申请一实施例中机翼载荷转换方法的流程示意图。
[0044]图2为本申请一实施例中机翼载荷转换装置的模块示意图。
[0045]图3为本申请一实施例中设备的结构示意图。
[0046]图4为本申请另一实施例中设备的结构示意图。
[0047]图5为本申请一实施例中机翼的矩形块划分示意图。
[0048]图6为本申请另一实施例中机翼载荷转换方法的流程示意图。
[0049]图7为现有的三点排法进行载荷分配的示意图。
[0050]图8为现有的多点排法进行载荷分配的示意图。
具体实施方式
[0051]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机翼载荷转换方法，其特征在于，包括：获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷；将所述机翼翼面划分为多个矩形块，每个所述矩形块至少包括对应位置的一个气动单元网格和一个结构单元网格；将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，完成结构载荷转换。2.根据权利要求1所述的机翼载荷转换方法，其特征在于，获取机翼翼面各气动单元中心节点的气动载荷，包括：将所述机翼翼面以弦线为分界线分为上翼面和下翼面；分别获取所述上翼面和所述下翼面的气动单元信息，其中所述气动单元信息包括：单元序号、单元中心节点坐标、单元压力以及单元网格面积在各坐标方向上的投影；根据所述气动单元信息计算得到对应气动单元中心节点的载荷；根据所述气动单元信息将所述上翼面和下翼面划分为多个矩形块。3.根据权利要求1所述的机翼载荷转换方法，其特征在于，将所述机翼翼面划分为多个矩形块，包括：根据所述气动单元网格的尺寸以及所述结构单元网格的尺寸确定所述矩形块的尺寸，其中所述矩形块尺寸大于或等于所述气动单元网格的尺寸和所述结构单元网格的尺寸；根据所述矩形块的尺寸将所述机翼翼面划分为多个矩形块。4.根据权利要求2所述的机翼载荷转换方法，其特征在于，根据所述气动单元信息将所述上翼面和下翼面划分为多个矩形块之后，包括：根据各气动单元中心节点坐标建立气动单元中心节点与矩形块的映射关系；根据各结构节点的坐标建立结构节点与矩形块的映射关系；根据所述气动单元中心节点与矩形块的映射关系以及结构节点与矩形块的映射关系确定各矩形块包含的气动单元中心节点和结构节点。5.根据权利要求1所述的机翼载荷转换方法，其特征在于，将各矩形块中气动单元中心节点的气动载荷分配给处于同一矩形块中的结构节点，包括：获取每个矩形块中所有气动单元中心节点的总气动载荷；将所述总气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雯，薛松柏，何大全，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：