一种飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法技术

技术编号:41537477 阅读:31 留言:0更新日期:2024-06-03 23:16
本发明专利技术提供一种飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,包括如下步骤:建立舵面结构的几何模型,并对所述几何模型进行有限元网格划分,以划分为一阶单元;将划分后的所述几何模型转化为孤立节点的网格模型;所述网格模型包括多个三维体单元;基于单元形函数,在各三维体单元上设立与单个单元节点相同的点阵杆几何模型;去除三维体单元,以得到舵面结构内部的随型点阵骨架结构。本发明专利技术提供的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,能够实现非规则结构内部所有点阵单胞完整,解决传统点阵建模方法使用规则阵列点阵与异形结构布尔运算获得的点阵边界单胞不完整的问题,进而实现飞行器用增材制造点阵舵面高效承载以及高质量制备的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器模拟,尤其涉及一种飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法


技术介绍

1、随着航空航天飞行器的迅速发展,飞行器轻量化的重要性愈发突显,其轻量化可通过材料轻量化来实现。金属三维点阵结构具有高比刚度、高比强度、比表面积大等特点,将三维点阵结构用于飞行器部件轻量化设计具有显著优势。而材料制备技术的快速发展,蒙皮点阵结构的制造能够较容易地实现,已广泛应用于航空航天领域。这一结构能在满足外形的需要的同时,又能尽量减小质量,因此可用蒙皮点阵结构制造零部件,例如飞行器舵面,这一部件及需要满足空气动力学要求,又同时要求在满足强度、刚度的前提下尽量减小质量,所以采用蒙皮点阵结构制造的较多。然而,传统的点阵填充的技术是将蒙皮内部自底面而上填充规则点阵,后将点阵结构与蒙皮结构进行布尔运算从而得到一个完整的结构,在此过程中,若蒙皮形状不规则,蒙皮边界附近的点阵会被蒙皮边界切去而使得填充的点阵单胞不完整,进而导致整个零部件的刚度、强度等受到影响,这并不利于对类似飞行器舵面这种零部件的轻量化设计及制造。

2、针对上述问题,本专利技术提出了一种飞行器用增材制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述建立舵面结构的几何模型,并对所述几何模型进行有限元网格划分的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述去除三维体单元,以得到舵面结构内部的随型点阵骨架结构的步骤之后,还包括:

4.根据权利要求1所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述基于单元形函数,在各三维体单元上设立与单个单元节点相同的点阵杆几何模型的步骤,包括:

5.根据权利要求4所...

【技术特征摘要】

1.一种飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述建立舵面结构的几何模型,并对所述几何模型进行有限元网格划分的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述去除三维体单元,以得到舵面结构内部的随型点阵骨架结构的步骤之后,还包括:

4.根据权利要求1所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述基于单元形函数,在各三维体单元上设立与单个单元节点相同的点阵杆几何模型的步骤,包括:

5.根据权利要求4所述的飞行器用增材制造点阵舵面的设计方法,其特征在于,所述去除三维体单元,以得到舵面结构内部的随型点阵骨架结构的步骤,包括:

6.根据权利要求1所述的飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶然沈千晔周胜时光辉武文华
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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