一種在強度有限元分析中獲取理論應變的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于強度有限元分析與試驗驗證領域，涉及一種在強度有限元分析中獲取理論應變的方法。
【背景技術】
[0002]強度分析中有限元方法使用越來越廣泛和深入，而強度試驗與有限元分析相互驗證日益普遍，強度試驗中通常需要通過應變傳感器對試驗件中給定位置和方向的應變進行測量；通過對比試驗件應變與有限元分析中對應位置和方向的應變的差異來判斷有限元分析或試驗的正確性，因此有限元分析中對應位置和方向的應變的獲取就顯得尤為重要。
[0003]以往在有限元分析中獲取給定位置和方向應變時需要以下幾步:首先根據(jù)分析結果對試驗中應變傳感器位置和方向進行確定，再根據(jù)試驗中應變傳感器位置和方向?qū)τ邢拊Ｐ瓦M行分割，然后對分割出的區(qū)域根據(jù)應變傳感器方向建立局部坐標系，并將分割出的區(qū)域在已建立的述坐標系下賦予方向，接著按正常步驟求解，最后在各個分割出區(qū)域?qū)淖鴺讼迪伦x取應變，此應變?yōu)樵囼灱袘儌鞲衅魈幍睦碚搼儭?br>[0004]上述方法的繁瑣性在于:對復雜形勢試驗件需要進行多次分割，多次定義坐標系，多次對分割出區(qū)域賦予方向，某位置應變還要在其對應坐標系下讀取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種強度有限元分析中獲取理論應變的方法
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種強度有限元分析中獲取理論應變的方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一:根據(jù)有限元原理和應變傳感器測量原理，在試驗件的有限元模型中根據(jù)給定的任意位置和方向建立附加桿元；
[0008]步驟二:為使附加桿元不影響當?shù)亟Y構應力及應變分布特性，需定義桿元剛度特性相對結構當?shù)貏偠忍匦詿o窮??；
[0009]步驟三:分析求解后直接在結果中讀取桿元應變，此應變?yōu)榻o定的任意位置和方向下的理論應變。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明方法使用附加桿元模擬應變傳感器，相較以往步驟:建立有限元模型一分割劃分區(qū)域一建立局部坐標系一賦予材料方向一分析求解一在局部坐標系下讀取理論應變，大大簡化了理論應變的獲取步驟，原理簡單明了，易于操作。
【附圖說明】
[0011]圖1是試驗件有限元模型局部網(wǎng)格圖；
[0012]圖2是試驗件添加了桿元后的有限元模型局部網(wǎng)格圖；
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明，請參閱圖1至圖2.
[0014]如圖1所示，為試驗件有限元模型局部網(wǎng)格圖；
[0015]如圖2所示，在試驗件的有限元模型中根據(jù)給定的任意位置和方向建立附加桿兀，編號為I號?15號；
[0016]一種強度有限元分析中獲取理論應變的方法，包括以下步驟:
[0017]步驟一:根據(jù)有限元原理和應變傳感器測量原理，在試驗件的有限元模型中根據(jù)給定的任意位置和方向建立附加桿元；
[0018]步驟二:定義桿元剛度特性相對結構當?shù)貏偠忍匦詿o窮??；
[0019]步驟三:分析求解后直接在結果中讀取桿元應變，此應變?yōu)榻o定的任意位置和方向下的理論應變。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明方法使用附加桿元模擬應變傳感器，相較以往步驟:建立有限元模型一分割劃分區(qū)域一建立局部坐標系一賦予材料方向一分析求解一在局部坐標系下讀取理論應變，大大簡化了理論應變的獲取步驟，原理簡單明了，易于操作。
【主權項】
1.一種在強度有限元分析中獲取理論應變的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)根據(jù)有限元原理和應變傳感器測量原理，在試驗件的有限元模型中根據(jù)給定的任意位置和方向建立附加桿元； (2)為使附加桿元不影響當?shù)亟Y構應力及應變分布特性，需定義桿元剛度特性相對結構當?shù)貏偠忍匦詿o窮??； (3)分析求解后直接在結果中讀取桿元應變，此應變?yōu)榻o定的任意位置和方向下的理論應變。2.根據(jù)權利要求1所述的在強度有限元分析中獲取理論應變的方法，其特征在于，步驟I中建立附加桿元具體為:在試驗件的有限元模型中給定的任意位置和方向選取應變傳感器軸向的兩個節(jié)點，利用這兩個節(jié)點建立桿元。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在強度有限元分析中獲取理論應變的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)根據(jù)有限元原理和應變傳感器測量原理，在試驗件的有限元模型中根據(jù)給定的任意位置和方向建立附加桿元；(2)為使附加桿元不影響當?shù)亟Y構應力及應變分布特性，需定義桿元剛度特性相對結構當?shù)貏偠忍匦詿o窮??；(3)分析求解后直接在結果中讀取桿元應變，此應變?yōu)榻o定的任意位置和方向下的理論應變。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105574306
【申請?zhí)枴緾N201410535565
【發(fā)明人】鬲鈺焯, 范瑞娟
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月11日