的对步骤5中的各个待测有限元模型进行温度、时间数 值给予具体为:各个待测有限元模型之间根据试验件1在施加载荷的情况下的运动顺序性 进行温度以及时间数值给予，其中，试验件1无偏置时的状态所对应的待测有限元模型作为 首位待测有限元模型，首位待测有限元模型的温度为给定温度，在其之后的各个待测有限 元模型的温度为经过时间以及热源结合计算后的温度：
[0048] 1)待测有限元模型1(首位待测有限元模型）：水平位置模型，温度计算时间长度 20s，温度为环境温度(本实施例为25度）。
[0049] 2)待测有限元模型2:试验件自由端向上偏置4mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型2的温度为待测有限元模型1的温度加上通过热源照射20s后的温度）；
[0050] 3)待测有限元模型3:试验件自由端向上偏置8mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型3的温度为待测有限元模型2的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0051] 4)待测有限元模型4:试验件自由端向上偏置12mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型4的温度为待测有限元模型3的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0052] 5)待测有限元模型5:试验件自由端向上偏置16mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型5的温度为待测有限元模型4的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0053] 6)待测有限元模型6:试验件自由端向上偏置20mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型6的温度为待测有限元模型5的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0054] 7)待测有限元模型7:试验件自由端向上偏置16mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型7的温度为待测有限元模型6的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0055] 8)待测有限元模型8:试验件自由端向上偏置12mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型8的温度为待测有限元模型7的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0056] 9)待测有限元模型9:试验件自由端向上偏置8mm，温度计算时间长度10s(待测有 限元模型9的温度为待测有限元模型8的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0057] 10)待测有限元模型10:试验件自由端向上偏置4mm，温度计算时间长度10s(待测 有限元模型10的温度为待测有限元模型9的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0058] 11)待测有限元模型11:水平位置模型，温度计算时间长度10s(待测有限元模型11 的温度为待测有限元模型10的温度加上通过热源照射l〇s后的温度）；
[0059] 12)待测有限元模型12:试验件自由端向下偏置2mm，温度计算时间长度1 Os (待测 有限元模型12的温度为待测有限元模型11的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0060] 13)待测有限元模型13:试验件自由端向下偏置4mm，温度计算时间长度1 Os (待测 有限元模型13的温度为待测有限元模型12的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0061 ] 14)待测有限元模型14:试验件自由端向下偏置6mm，温度计算时间长度1 Os (待测 有限元模型14的温度为待测有限元模型13的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0062] 15)待测有限元模型15:试验件自由端向下偏置8mm，温度计算时间长度1 Os (待测 有限元模型15的温度为待测有限元模型14的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0063] 16)待测有限元模型16:试验件自由端向下偏置6mm，温度计算时间长度1 Os (待测 有限元模型16的温度为待测有限元模型15的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0064] 17)待测有限元模型17 :试验件自由端向下偏置4mm，温度计算时间长度10s (待测 有限元模型17的温度为待测有限元模型16的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0065] 18)待测有限元模型18:试验件自由端向下偏置2mm，温度计算时间长度10s (待测 有限元模型18的温度为待测有限元模型17的温度加上通过热源照射10s后的温度）；
[0066] 19)待测有限元模型19:水平位置模型，温度计算时间长度10s(待测有限元模型19 的温度为待测有限元模型18的温度加上通过热源照射10s后的温度）。
[0067] 从上述可以看出，各个有限元模型的排列顺序是以试验件的运动顺序进行排列 的。即虽然只有10个状态，却组合成19个有限元模型。具体地，以试验件未收到载荷为首位 待测有限元模型，其次以受到载荷后向上偏移4mm、向上偏置8mm、向上偏置12mm、向上偏置 16mm直至向上偏置20mm，当到达最大偏置度时，试验件自然回收，从而以向上偏置16mm、向 上偏置12mm、向上偏置8mm、向上偏置4mm、水平位置、向下偏置2mm、向下偏置4mm、向下偏置 6mm、向下偏置8mm、向下偏置6mm、向下偏置4mm、向下偏置2mm直至最后返回水平位置。从而 体现了试验件的运动顺序。
[0068] 可以理解的是，之所以按照该运动顺序，是因为每个待测有限元模型下的温度与 前一个待测有限元状态下的温度之间是叠加的关系，因此，有限元模型也必须是按照合理 的顺序进行。
[0069] 进行步骤7,通过方差法获取每个待测有限元模型中、每个节点的温度与其相应所 在的待测有限元模型中试验件1中具有表面最高温度的节点以及具有表面最低温度的节点 之差的方差。
[0070] 最后进行步骤8,选取各个节点中方差最小值点为最佳温度控制点。
[0071] 本发明所提供的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法使用热源加 热方案，并对加载过程中出现的试验件受热不均匀问题进行温度控制点选取的优化分析， 找出最优温度控制点布置方案，在控制成本、保证试验周期的前提下满足试验控制精度。
[0072] 最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【主权项】
1. 一种试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在于，所述方法包 括如下步骤： 步骤1:将试验件（1)的一端进行固定，并对另一端施加载荷； 步骤2:获取试验件（1)的最大偏置量； 步骤3:在不超过试验件（1)的最大偏置量的前提下选取试验件（1)的多个偏置状态作 为试验状态，其中，至少包括试验件(1)无偏置时的状态； 步骤4:建立热源有限元模型； 步骤5:将每个所述试验状态与所述步骤4中的热源有限元模型结合，从而形成多个包 括热源有限元模型以及试验件（1)的待测有限元模型，各个待测有限元模型能够体现所述 试验件(1)在施加载荷的情况下的运动顺序性； 步骤6:对步骤5中的各个待测有限元模型进行温度、时间数值给予，从而进行有限元模 拟，并检测有限元模拟后的每个待测有限元模型中的试验件（1)表面的沿试验件的轴向方 向排列的节点的温度； 步骤7:通过方差法获取每个待测有限元模型中、每个节点的温度与其相应所在的待测 有限元模型中试验件（1)中具有表面最高温度的节点以及具有表面最低温度的节点的方 差； 步骤8:选取所述各个节点中方差最小值点为最佳温度控制点。2. 如权利要求1所述的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在 于，所述步骤2中的最大偏置量包括向一个方向弯曲的最大偏置量以及向与该方向相反的 方向弯曲的最大偏置量。3. 如权利要求2所述的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在 于，所述步骤5中的每个待测有限元模型的有限元节点编号、单元数量均相同。4. 如权利要求3所述的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在 于，所述步骤5中的将每个所述试验状态与所述步骤4中的热源有限元模型结合具体为： 建立每个所述试验状态的几何模型； 将几何模型与所述热源有限元模型结合。5. 如权利要求4所述的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在 于，所述偏置状态的数量为10个。6. 如权利要求1所述的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在 于，所述步骤6中的对步骤5中的各个待测有限元模型进行温度、时间数值给予具体为:各个 待测有限元模型之间根据试验件（1)在施加载荷的情况下的运动顺序性进行温度以及时间 数值给予，其中，试验件（1)无偏置时的状态所对应的待测有限元模型作为首位待测有限元 模型，所述首位待测有限元模型的温度为给定温度，在其之后的各个待测有限元模型的温 度为经过时间以及热源结合计算后的温度。7. 如权利要求1所述的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法，其特征在 于，所述步骤4中的热源有限元模型中的热源包括石英灯(3)以及反射板(2)。
【专利摘要】本发明公开了一种试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法。所述方法包括如下步骤：步骤1：对试验件施加载荷；步骤2：获取最大偏置量；步骤3：选取试验状态；步骤4：建立热源有限元模型；步骤5：形成多个包括热源有限元模型以及试验件的待测有限元模型；步骤6：进行有限元模拟；步骤7：获取节点温度之差的方差；步骤8：选取各个节点中方差最小值点为最佳温度控制点。本发明所提供的试验件在力热联合作用下温度控制点位置选择方法使用热源加热方案，并对加载过程中出现的试验件受热不均匀问题进行温度控制点选取的优化分析，找出最优温度控制点布置方案，在控制成本、保证试验周期的前提下满足试验控制精度。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105701316
【申请号】CN201610111357
【发明人】李世平, 蒋军亮, 丛琳华, 杨志斌
【申请人】中国飞机强度研究所
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月29日