一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法
【专利摘要】本发明属于有限元建模领域，涉及一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法，步骤如下：将蜂窝夹层结构根据刚度变化的区域性进行分割；针对不同区域的结构刚度，进行力学等效：根据蜂窝夹层结构区域划分有限元网格，单元选择板单元，利用有限元建模软件建立单元的空间拓扑关系、填写蜂窝结构材料性能数据、按照第二步刚度等效的结果填写不同区域的单元属性，完成蜂窝夹层结构的有限元建模。本方法的优点：通过将不同区域的蜂窝蒙皮结构进行刚度等效，将一个蜂窝夹层结构简化为几个不同刚度的板单元，根据面内刚度和弯曲刚度分别按照刚度等效进行简化，实现飞机全机有限元模型下蜂窝结构的有限元建模简化，提高飞机结构强度设计和计算的精准度。
【专利说明】一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有限元建模领域，涉及一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法。
【背景技术】
[0002]在飞机全机有限元模型中，受总体网格规模的限制，一般是将蜂窝夹层结构简化成一个或者是几个二维板单元，单元参数只填写一个厚度参数，通常取蜂窝内外蒙皮之和。而实际蜂窝夹层结构分为边缘区域、过渡区域和中间区域，不同区域的结构刚度以及同一个区域不同方向的刚度显然不同，只填写一个厚度参数无法兼顾不同区域和同一区域不同方向刚度的变化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法，解决飞机总体有限元模型中由于网格和模型规模限制而无法精确简化蜂窝夹层结构的问题，以实现结构强度的精准化设计。
[0004]本发明的技术方案是:一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法，其特征包括如下步骤:
[0005]第一，将蜂窝夹层结构根据刚度变化的区域性进行分割，包括以下几个区域:
[0006]边缘区域:没有蜂窝结构的区域；
[0007]过渡区域:从没有蜂窝结构到全蜂窝高度的区域；
[0008]中间区域:全蜂窝高度的区域。
[0009]第二，针对不同区域的结构刚度，进行力学等效:
[0010]边缘区域单元属性中，面内刚度和抗弯刚度参数均取蜂窝结构内外蒙皮的厚度之和，即 ti+t2 ；
[0011]过渡区域单元属性中，面内刚度参数取外蒙皮厚度t2，抗弯刚度取蜂窝结构内外蒙皮的厚度之和1^+?2 ；
[0012]中间区域有限元模型中填写单元的厚度参数时，面内刚度取外蒙皮厚度t2，抗弯刚度取按下式等效后的厚度t '；
[0013]
【权利要求】
1.一种蜂窝夹层结构的有限元建模简化方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一，将蜂窝夹层结构根据刚度变化的区域性进行分割，包括以下几个区域: 边缘区域:没有蜂窝结构的区域； 过渡区域:从没有蜂窝结构到全蜂窝高度的区域； 中间区域:全蜂窝高度的区域。 第二，针对不同区域的结构刚度，进行力学等效: 边缘区域单元属性中，面内刚度和抗弯刚度参数均取蜂窝结构内外蒙皮的厚度之和，即 Vt2 ; 过渡区域单元属性中，面内刚度参数取外蒙皮厚度t2，抗弯刚度取蜂窝结构内外蒙皮的厚度之和ti+t2; 中间区域有限元模型中填写单元的厚度参数时，面内刚度取外蒙皮厚度t2，抗弯刚度取按下式等效后的厚度t';
【文档编号】G06F17/50GK103984802SQ201410156337
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】董宏达, 周丽君, 王占一, 刘庆, 邱春图 申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所