一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法技术

技术编号:43103039 阅读:18 留言:0更新日期:2024-10-26 09:46
本发明专利技术公开了一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,涉及飞机凹形顶升气囊设备的技术领域,本发明专利技术首先进行确定气囊零状态几何构型的非线性有限元逆迭代找形,以设计成型状态的几何构型作为零状态的几何构型,建立有限元模型,最终得到满足设计成型状态的零状态几何构型;进而进行确定气囊层数的非线性有限元正迭代找形,以满足设计要求的零状态的几何构型作为最顶层第1层气囊的零状态几何构型,并以此为依据建立余下第2层至第N层气囊的零状态几何构型,构建整体气囊的有限元模型,得到满足设计受力要求的其余各层气囊零状几何构型和气囊层数。本发明专利技术既能得到贴合飞机外轮廓形状的飞机凹形顶升气囊,满足飞机凹形顶升气囊对于几何形状的设计要求,又能得到合理的顶升气囊层数,满足飞机凹形顶升气囊对于受力的设计要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞机凹形顶升气囊设备的,尤其涉及一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法


技术介绍

1、飞机顶升气囊可以在航空器搬运、飞机检修、试验和应急抢救等领域发挥重大作用。顶升气囊具有制作工期短,成型速度快,可大批量生产,成本低,安全性高的优点,此外,未充气的状态下可折叠,适应性强,对支撑结构和基础要求低。飞机凹形顶升气囊是一种柔性结构体系,依靠充入气囊内部的气体与外界气压形成内外表面压强差,使得膜面产生预应力,从而结构整体具有一定的刚度,可以承担荷载。飞机凹形顶升气囊在成形过程中会产生较大的位移、内力重分布以及表现出很强的几何非线性特点,而飞机凹形顶升气囊需要保证其充气成形后的形状与飞机表面外轮廓相吻合,因此飞机凹形顶升气囊的找形是实现该结构体系功能的关键所在。

2、现有找形技术在对飞机凹形顶升气囊找形分析时,仅能通过有限元分析和迭代计算找到既定目标设计构型对应的零状态几何构型,即飞机凹形顶升气囊最顶层贴合机腹的气囊,而其余各层气囊的形状无法通过现有找形技术找到合理的零状态几何构型。此外,飞机凹形顶升气囊是多层复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,步骤二中,所述的边界条件包括凹形顶升气囊与飞机机体之间的约束条件以及凹形顶升气囊与地面或地垫之间的约束条件。

3.根据权利要求1所述的一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,步骤三、步骤八和步骤九中,所述的设计气压包括外界大气压和充入凹形顶升气囊结构内部的气压;所述的自重荷载是指凹形顶升气囊结构体自身的重力荷载。p>

4.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,步骤二中,所述的边界条件包括凹形顶升气囊与飞机机体之间的约束条件以及凹形顶升气囊与地面或地垫之间的约束条件。

3.根据权利要求1所述的一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,步骤三、步骤八和步骤九中,所述的设计气压包括外界大气压和充入凹形顶升气囊结构内部的气压;所述的自重荷载是指凹形顶升气囊结构体自身的重力荷载。

4.根据权利要求1所述的一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,步骤四中,将设计成型状态的几何构型与初始状态的几何构型进行对比,判断后者形变是否在可接受的误差范围内的具体方法为:提取设计成型状态下凹形顶升气囊的节点坐标(xaim,yaim,zaim),零状态下凹形顶升气囊的节点坐标(x0,y0,z0)和初始状态下凹形顶升气囊的节点坐标(xp,yp,zp),以(xaim,yaim,zaim)-(xp,yp,zp)得到坐标差(δx,δy,δz),通过对比分析所述的坐标差(δx,δy,δz)与给定的逆迭代分析终止判断阈值ε1,判断凹形顶升气囊的初始状态的几何构型是否在可接受的误差范围内。

5.根据权利要求4所述的一种应用于飞机顶升的凹形顶升气囊多次双向有限元迭代找形分析方法,其特征在于,步骤四中,对零状态的几何构型进行修正的具体方法为:令状态下凹形顶升气囊的节点坐标(x0,y0,z0)=(x0,y0,z0)+(δx,δy,δz),得到修正后的零状态的几何...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐敢窦俊春武渲柠尹凌峰陆飞
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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