一种在强度有限元分析中获取理论应变的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于强度有限元分析与试验验证领域，涉及一种在强度有限元分析中获取理论应变的方法。
【背景技术】
[0002]强度分析中有限元方法使用越来越广泛和深入，而强度试验与有限元分析相互验证日益普遍，强度试验中通常需要通过应变传感器对试验件中给定位置和方向的应变进行测量；通过对比试验件应变与有限元分析中对应位置和方向的应变的差异来判断有限元分析或试验的正确性，因此有限元分析中对应位置和方向的应变的获取就显得尤为重要。
[0003]以往在有限元分析中获取给定位置和方向应变时需要以下几步:首先根据分析结果对试验中应变传感器位置和方向进行确定，再根据试验中应变传感器位置和方向对有限元模型进行分割，然后对分割出的区域根据应变传感器方向建立局部坐标系，并将分割出的区域在已建立的述坐标系下赋予方向，接着按正常步骤求解，最后在各个分割出区域对应的坐标系下读取应变，此应变为试验件中应变传感器处的理论应变。
[0004]上述方法的繁琐性在于:对复杂形势试验件需要进行多次分割，多次定义坐标系，多次对分割出区域赋予方向，某位置应变还要在其对应坐标系下读取。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:提供一种强度有限元分析中获取理论应变的方法
[0006]本发明的技术方案是:一种强度有限元分析中获取理论应变的方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一:根据有限元原理和应变传感器测量原理，在试验件的有限元模型中根据给定的任意位置和方向建立附加杆元；
[0008]步骤二:为使附加杆元不影响当地结构应力及应变分布特性，需定义杆元刚度特性相对结构当地刚度特性无穷小；
[0009]步骤三:分析求解后直接在结果中读取杆元应变，此应变为给定的任意位置和方向下的理论应变。
[0010]本发明的优点是:本发明方法使用附加杆元模拟应变传感器，相较以往步骤:建立有限元模型一分割划分区域一建立局部坐标系一赋予材料方向一分析求解一在局部坐标系下读取理论应变，大大简化了理论应变的获取步骤，原理简单明了，易于操作。
【附图说明】
[0011]图1是试验件有限元模型局部网格图；
[0012]图2是试验件添加了杆元后的有限元模型局部网格图；
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明做进一步详细说明，请参阅图1至图2.
[0014]如图1所示，为试验件有限元模型局部网格图；
[0015]如图2所示，在试验件的有限元模型中根据给定的任意位置和方向建立附加杆兀，编号为I号?15号；
[0016]一种强度有限元分析中获取理论应变的方法，包括以下步骤:
[0017]步骤一:根据有限元原理和应变传感器测量原理，在试验件的有限元模型中根据给定的任意位置和方向建立附加杆元；
[0018]步骤二:定义杆元刚度特性相对结构当地刚度特性无穷小；
[0019]步骤三:分析求解后直接在结果中读取杆元应变，此应变为给定的任意位置和方向下的理论应变。
[0020]本发明的优点是:本发明方法使用附加杆元模拟应变传感器，相较以往步骤:建立有限元模型一分割划分区域一建立局部坐标系一赋予材料方向一分析求解一在局部坐标系下读取理论应变，大大简化了理论应变的获取步骤，原理简单明了，易于操作。
【主权项】
1.一种在强度有限元分析中获取理论应变的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)根据有限元原理和应变传感器测量原理，在试验件的有限元模型中根据给定的任意位置和方向建立附加杆元； (2)为使附加杆元不影响当地结构应力及应变分布特性，需定义杆元刚度特性相对结构当地刚度特性无穷小； (3)分析求解后直接在结果中读取杆元应变，此应变为给定的任意位置和方向下的理论应变。2.根据权利要求1所述的在强度有限元分析中获取理论应变的方法，其特征在于，步骤I中建立附加杆元具体为:在试验件的有限元模型中给定的任意位置和方向选取应变传感器轴向的两个节点，利用这两个节点建立杆元。
【专利摘要】本发明提供了一种在强度有限元分析中获取理论应变的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据有限元原理和应变传感器测量原理，在试验件的有限元模型中根据给定的任意位置和方向建立附加杆元；(2)为使附加杆元不影响当地结构应力及应变分布特性，需定义杆元刚度特性相对结构当地刚度特性无穷小；(3)分析求解后直接在结果中读取杆元应变，此应变为给定的任意位置和方向下的理论应变。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105574306
【申请号】CN201410535565
【发明人】鬲钰焯, 范瑞娟
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月11日