专利名称：带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的确定方法
技术领域：
本发明属于结构力学领域，涉及一种用于高速颤振模型设计的、带耳片的薄壁矩形空心梁截面尺寸的确定方法。
背景技术：
高速颤振模型可以用来获取飞机及其部件的跨声速颤振特性，而高速颤振模型通常需要很小的梁架质量来提供很大的翼面刚度，而为了可以满足三向刚度的设计要求，带耳片的矩形薄壁空心梁截面是一个理想的设计形式。目前通常需要通过试凑的方法获取满足要求的截面尺寸。试凑法的思路如下首先，凭经验给出一组尺寸数据，包括壁厚和耳片厚度t、矩形等效宽度a、等效高度b和空心梁截面总宽L ；其次，计算截面的特性，包括垂直向惯性矩Ix、侧向惯性矩Iy和极惯性矩J，和预定数值进行比较，获取特性误差；再次，如果误差较大，则调整截面尺寸数据，重新进行截面特性的计算，再和预定数值进行比较，再次获取特性误差，并进行误差判断。通过这种不断地试凑调整和迭代的方法，直至截面特性的误差满足要求为止；最终获得满足误差要求的截面尺寸。试凑的方法有如下缺点第一、调整截面尺寸数据需要设计人员的经验，凭经验给出的尺寸数据往往误差很大，甚至会出现很难调整出满足设计要求的尺寸的情况，影响模型截面刚度的精度，增加了模型设计的不确定性；第二、通过试凑法要确定截面尺寸，需要进行多轮次的人工调整和判断，时间长，效率低，严重影响模型设计周期。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于高速颤振模型设计的、带耳片的薄壁矩形空心梁截面尺寸的确定方法，以提高模型截面刚度的精度，减少模型设计的不确定性，缩短确定截面尺寸的时间，提高颤振模型的设计效率。本发明的技术解决方案是带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的确定方法，在保证带耳片矩形薄壁空心梁具有预定数值的垂直向惯性矩Ix、侧向惯性矩Iy和极惯性矩J以及壁厚和耳片厚度均为t的情况下，确定其矩形的等效宽度a、等效高度b和空心梁截面总宽 L，其特征在于，确定带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的步骤如下1、计算薄壁矩形空心梁在具有预定数值的垂直向惯性矩Ix和极惯性矩J以及壁厚和耳片厚度均为t时的矩形等效宽度％和等效高度ID1 1. 1、根据下式计算第一中间变量ρ和第二中间变量q
P = Uaix+J)1.................................[1]
q = -f(4Ix-j)1. 2、根据下式计算第三中间变量s s = ^-{p-ylp2-4q) .................................[2]
1. 3、计算等效宽度 和等效高度bi ‘a = Hx
权利要求
1.带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的确定方法，在保证带耳片矩形薄壁空心梁具有预定数值的垂直向惯性矩Ix、侧向惯性矩Iy和极惯性矩J以及壁厚和耳片厚度均为t的情况下，确定其矩形的等效宽度a、等效高度b和空心梁截面总宽L，其特征在于，确定带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的步骤如下1.1、计算薄壁矩形空心梁在具有预定数值的垂直向惯性矩Ix和极惯性矩J以及壁厚和耳片厚度均为t时的矩形等效宽度％和等效高度bi 1. 1. 1、根据下式计算第一中间变量P和第二中间变量q:
全文摘要
本发明属于结构力学领域，涉及一种用于高速颤振模型设计的、带耳片的薄壁矩形空心梁截面尺寸的确定方法。其特征在于，确定带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的步骤如下计算薄壁矩形空心梁在具有预定数值的垂直向惯性矩Ix和极惯性矩J以及壁厚为t时的矩形等效宽度a1和等效高度b1；对预定的极惯性矩J进行调整；计算等效宽度a和等效高度b；计算带耳片薄壁矩形空心梁在具有预定数值的侧向惯性矩Iy以及耳片厚度为t(与壁厚t等同)时的空心梁截面总宽L。本发明提高了模型截面刚度的精度，减少了模型设计的不确定性，缩短了确定截面尺寸的时间，提高了颤振模型的设计效率。
文档编号G01B21/02GK102419163SQ20111023265
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者唐长红, 曾宪昂, 罗务揆 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所