【技术实现步骤摘要】
本申请属于大尺寸复合材料壁板强度试验，具体涉及一种大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法。
技术介绍
1、复合材料壁板具有整体化程度高、重量轻、刚度好等特性，被大量应用在飞机上。
2、屈曲载荷及模态是复合材料壁板设计的重要基础参数，当前，多是依靠强度试验或有限元分析进行确定。
3、强度试验中，多是利用应变片测量试验件随载荷变化的应变，对屈曲载荷进行确定，由于应变片仅能够进行有限的点测量，难以捕捉到试验件的整体响应，尤其是对大尺寸复合材料壁板试验件，难以得到准确的屈曲载荷。
4、有限元分析时，不同的模型简化及其边界条件假设，所得屈曲载荷分析结果存在较大差异，难以得到的准确的屈曲载荷，且工作量巨大，耗时、费力，尤其是对大尺寸复合材料壁板试验件，工作量成倍增加。
5、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
2、本申请的技术方案是：
3、一种大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，包括：
4、步骤一、对试验件进行有限元分析，得到试验件的屈曲载荷及模态，以及应变的波峰波谷位置：
5、在patran中建立试验件的有限元模型，进行buckling计算得到试验件的屈曲载荷及模态，以及应变的波峰波谷位置；
6、步骤二、根据应变的波峰波谷位置，在
7、步骤三、利用三维散斑测量法，测量试验件外侧的应变分布：
8、在试验件外侧喷涂三维数字散斑，并在侧向布置一组三维散斑测量摄像头，通过各个调整三维散斑测量摄像头与试验件之间的距离及其角度，以能够完整的采集试验件外侧的图像，通过对各个三维散斑测量摄像头采集图像的拼接，实现对大尺寸复合材料壁板试验件外侧应变分布的测量；
9、步骤四、综合有限元分析、应变片及其三维散斑测量法测量的结果，得出试验件的屈曲载荷及其模态。
10、根据本申请的至少一个实施例，上述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法中，步骤一中，建立试验件的有限元模型时，整体采用cquad4单元进行简化，若存在加载盒段，则将加载盒段与试验件共节点，不考虑试验件角盒。
11、根据本申请的至少一个实施例，上述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法中，步骤一中，建立试验件的有限元模型时，对于壁板加筋结构，将加筋结构的腹板按cquad4单元与蒙皮共节点建立，缘条部分与蒙皮共单元，在属性卡中填入叠加的蒙皮及缘条铺层。
12、根据本申请的至少一个实施例，上述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法中，步骤五中，综合有限元分析、应变片及其三维散斑测量法测量的结果，得出试验件的屈曲载荷，具体为：
13、绘制各个应变片测得应变的载荷-应变曲线，以及在试验件外侧选取几个特征点，绘制各个特征点，三维散斑测量摄像头采集图像的图像数-应变曲线；
14、根据载荷-应变曲线，确定应变片测量的试验件屈曲载荷；
15、根据载荷加载随时间的变化，三维散斑测量摄像头采集图像的时间间隔，计算确定每张图像对应载荷的大小，根据图像数-应变曲线确定三维散斑测量法测量的试验件屈曲载荷；
16、取应变片测量的试验件屈曲载荷、三维散斑测量法测量的试验件屈曲载荷的平均值，作为试验件的屈曲载荷。
17、根据本申请的至少一个实施例，上述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法中，步骤五中，在试验件外侧选取几个特征点，具体选取与各个应变片位置对应的点为特征点。
18、根据本申请的至少一个实施例，上述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法中，步骤五中，综合有限元分析、应变片及其三维散斑测量法测量的结果，得出试验件的屈曲模态，具体为：
19、利用三维散斑测量摄像头采集的图像，分析试验件外侧应变分布随载荷的变化，得到三维散斑测量测量的试验件屈曲模态，对比有限元分析的试验件屈曲模态，确定试验件的屈曲模态。
20、本申请至少存在以下有益技术效果：
21、提供一种大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，设计利用简化有限元分析，快速计算得到试验件的屈曲载荷及模态，以及应变的波峰波谷位置，进而根据应变的波峰波谷位置，在试验件内侧布置应变片，测量试验件典型位置处的应变，以及通过三维散斑测量摄像头与试验件之间的距离及其角度的设置，实现利用三维散斑测量法，对试验件外侧的应变分布，从而综合限元分析、应变片及其三维散斑测量法测量的结果，得出试验件的屈曲载荷及其模态，具有较高的效率及其准确性。
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1.一种大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料壁板强度试验屈曲载荷及模态分析方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：郑洁，赵阳，杜凯，王斌团，
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：
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