專利名稱：一種飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁截面尺寸的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域，涉及一種用于高速顫振模型設(shè)計(jì)的，高效率高精度的一種飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁截面尺寸的確定方法。。
背景技術(shù)：
高速顫振模型可以用來獲取飛機(jī)及其部件的跨聲速顫振特性，而高速顫振模型通常需要很小的梁架質(zhì)量來提供很大的翼面剛度，而為了可以滿足三向剛度的設(shè)計(jì)要求，帶雙耳片的矩形薄壁空心梁截面和工字形空心梁截面是兩種理想的設(shè)計(jì)形式。以前通常需要通過試湊的方法獲取滿足要求的截面尺寸。試湊的方法有如下缺 點(diǎn)第一、調(diào)整截面尺寸數(shù)據(jù)需要設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，憑經(jīng)驗(yàn)給出的尺寸數(shù)據(jù)往往誤差很大，甚至?xí)霈F(xiàn)很難調(diào)整出滿足設(shè)計(jì)要求的尺寸的情況，影響模型截面剛度的精度，增加了模型設(shè)計(jì)的不確定性；第二、通過試湊法要確定截面尺寸，需要進(jìn)行多輪次的人工調(diào)整和判斷，時(shí)間長，效率低，嚴(yán)重影響模型設(shè)計(jì)周期。參見中國專利《一種帶耳片的矩形薄壁空心梁截面尺寸的確定方法》(申請?zhí)?01110232656. 2)，在保證帶耳片矩形薄壁空心梁具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ix、側(cè)向慣性矩Iy、極慣性矩J以及壁厚和耳片厚度均為t的情況下，可直接確定其矩形的等效寬度a、等效高度b和空心梁截面總寬L，這種方法不需要試湊，而且精度和效率都很高。但這種方法對應(yīng)的截面的特點(diǎn)是耳片位于截面的中性面上，這種截面有可能會因?yàn)榈刃Ц叨萣值過大而帶來模型設(shè)計(jì)及加工上的麻煩。參見中國專利《一種飛機(jī)高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的確定方法》(申請?zhí)?01210146167. X)，在保證工字形空心梁具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ix、側(cè)向慣性矩Iy、極慣性矩J以及壁厚為t、耳片厚度為&的情況下，可直接確定其矩形的等效寬度a、等效高度b和空心梁截面總寬L，同樣的這種方法精度和效率都很高。在相同截面特性目標(biāo)值的條件下，這種方法有效地降低了截面的總高度。但是由于耳片位于矩形的四個(gè)角點(diǎn)，對應(yīng)的截面的寬度有所增加，可能會因?yàn)榭倢扡值過大而帶來模型設(shè)計(jì)及加工上的麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁截面尺寸的確定方法，以提高模型截面剛度的精度，減少模型設(shè)計(jì)的不確定性，縮短確定截面尺寸的時(shí)間，提高顫振模型的設(shè)計(jì)效率，并且本發(fā)明提出的帶四個(gè)耳片的薄壁矩形空心梁的耳片高度可以調(diào)整，在相同截面特性目標(biāo)值的條件下，在一定程度上可以調(diào)整截面的總高度和總寬度，滿足尺寸限制要求。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁截面尺寸的確定方法，在保證飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ix、側(cè)向慣性矩Iy、極慣性矩J、矩形薄壁空心梁壁厚為t、耳片厚度為&和耳片高度比n2的情況下，確定其矩形的等效寬度a3、等效高度b3、耳片高度\和空心梁截面總寬L3 ;這里規(guī)定所有的長度單位為mm,包括以下步驟步驟一、令nr = tr/t.................................[I]步驟二、計(jì)算不帶耳片的薄壁矩形空心梁在具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ix和極慣性矩J以及矩形薄壁空心梁壁厚為t和耳片厚度為&時(shí)的矩形等效寬度和等效高度bi
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁截面尺寸的確定方法，在保證飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ix、側(cè)向慣性矩Iy、極慣性矩J、矩形薄壁空心梁壁厚為t、耳片厚度為tr和耳片聞度比n2的情況下，確定其矩形的等效寬度a3、等效聞度b3、耳片高度\和空心梁截面總寬L3 ;這里規(guī)定所有的長度單位為mm，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、令 nr = tr/t.................................[I] 步驟二、計(jì)算不帶耳片的薄壁矩形空心梁在具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ij^P極慣性矩J以及矩形薄壁空心梁壁厚為t和耳片厚度為&時(shí)的矩形等效寬度和等效高度Id1
全文摘要
本發(fā)明屬于航空結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域，涉及一種飛機(jī)高速顫振模型四耳片空心梁截面尺寸的確定方法。主要步驟包括確定帶四個(gè)耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的步驟如下計(jì)算不帶耳片薄壁矩形空心梁在具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩Ix和極慣性矩J以及壁厚為t的矩形等效寬度a1和等效高度b1；對預(yù)定的極慣性矩J進(jìn)行調(diào)整，計(jì)算等效寬度a2和等效高度b2；以b2為b3的最大值范圍，結(jié)合側(cè)向慣性矩Iy和耳片高度比n2，迭代得到符合截面特性控制方程的截面尺寸a3，b3，br和L3。本發(fā)明提高了模型截面設(shè)計(jì)的精度，減少了模型設(shè)計(jì)的不確定性，縮短了確定截面尺寸的時(shí)間，提高了顫振模型的設(shè)計(jì)效率，并且由于耳片的高度可以根據(jù)需要調(diào)整，因此在一定程度上可以調(diào)整截面的總高度和總寬度，滿足了尺寸限制要求。
文檔編號G01B21/02GK102944201SQ20121045171
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者羅務(wù)揆 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所