一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法技术

技术编号:46627009 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:24
本发明专利技术提供一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,基于欧拉梁纯弯曲基本假设,确保飞行器动特性分析模型简化合理,进一步提高了飞行器动特性设计的准确性,为飞行器总体、控制及结构设计提供了有效支撑,具有较大的工程意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器总体设计领域,具体涉及一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法


技术介绍

1、飞行器结构动力学特性是姿态稳定控制系统设计的关键参数之一,参数的准确性将直接影响飞行试验成败。随着飞行器跨入全程大气层内高速飞行领域,飞行器气动力矩相关系数增大,刚体穿越频率与弹性振动频率间的“带宽”减小,增加了控制系统频域的设计难度,对飞行器结构动力学特性参数设计的准确性提出了更高的要求。

2、飞行器一般由若干个舱段组成,各舱段之间通常通过端框和螺栓连接成一个整体。端框和螺栓的存在使得舱段对接面处的刚度和阻尼发生非线性变化,使飞行器整体刚度分布发生局部扰动,刚度损失可达30%-40%,进而导致飞行器固有频率下降10%-30%,同时还会引起振型发生畸变和节点的位置发生变化,从而给控制系统的设计带来不利影响。

3、在对飞行器进行动特性设计时,一般采用梁模型假设。梁发生变形时,中性轴两侧一侧为端框受压,另一侧为螺栓受拉,此时中性轴并非过圆心的几何对称轴。在进行动特性计算建模时,若只对螺栓按原始结构建模而未考虑端框的挤压,即未考虑中性轴的偏移,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,基于欧拉梁纯弯曲基本假设,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,所述基本参数包括:假设过圆心的几何对称轴和中性轴的间距为h,环形阴影部分为端框受压区域;设截面等效弹性模量为Ee,等效惯性矩为Ie,截面任意点到中性轴的距离为y,螺栓截面应力为σA,端框截面应力为σB;设端框外径R,端框内径r,螺栓分布半径为T,其中T=(R+r)/2,设螺栓半径为ξ,共N个螺栓,其中n个螺栓参与受拉。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,所述计算...

【技术特征摘要】

1.一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,基于欧拉梁纯弯曲基本假设,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,所述基本参数包括:假设过圆心的几何对称轴和中性轴的间距为h,环形阴影部分为端框受压区域;设截面等效弹性模量为ee,等效惯性矩为ie,截面任意点到中性轴的距离为y,螺栓截面应力为σa,端框截面应力为σb;设端框外径r,端框内径r,螺栓分布半径为t,其中t=(r+r)/2,设螺栓半径为ξ,共n个螺栓,其中n个螺栓参与受拉。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,所述计算受拉螺栓静矩ja,具体为:

4.根据权利要求3所述的一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,所述计算受压螺栓静矩jaa,具体为:

5.根据权利要求4所述的一种飞行器舱段对接面等效刚度计算方法,其特征在于,所述计算受压部分端框静矩jb,具体为:

6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:段妍王骁峰陈伟华许伟赵黄达张宁宁张皓王喆张健秦琪袁锐知李昊歌白刘月王洪武
申请(专利权)人:北京临近空间飞行器系统工程研究所
类型:发明
国别省市:

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