一种包端管参数计算方法与流程

文档序号:15312435发布日期:2018-08-31 22:10阅读:417来源:国知局



背景技术:
:压力敏感元件广泛应用于飞行器的各机载设备,用于提供压力信号。压力敏感元件在设计的过程中需要计算大量的包端管参数,通过查询相关资料,并通过公式进行计算,整个计算过程复杂且易出错,所以急需一种用于计算包端管参数的方法,便于操作,提高计算效率。



技术实现要素:

发明目的:提供一种便捷的包端管参数计算方法。

技术方案:一种包端管参数计算方法,基于图形化编程语言labview,包括c型包端管参数计算的步骤、螺旋包端管参数计算的步骤、毛坯强度验算的步骤;

一、c型包端管参数计算的步骤:

1.1参数设置:设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力;计算结果包括总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

1.2计算:

c型包端管参数计算函数如下:

式中:

p—作用在包端管上的压力差,单位mpa;

ν—管材的泊松比;

ρ0—包端管变形前的曲率半径,单位mm;

e—管材的弹性模量,单位mpa;

a、b—包端管截面的长半轴和短半轴,单位mm;

δ—管壁厚度,单位mm;

α、β—管子截面形状和比值a/b的影响因子,椭圆和扁圆包端管的α、β值通过因子查询子vi获得;

γ0—压力作用前包端管端的中心角,单位rad;

x—包端管的基本参数;

c型包端管参数计算运用labview中公式节点进行开发,并利用c语言对上述函数进行编程处理;输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力,代入通过c语言编程的函数中,函数如下:

s=(1-u*u)/e;

d=(r*r*r)/(b*h);

f=1-(b*b)/(a*a);

g=x+r*r*h*h/(a*a*a*a);

j=c*3.1415926/180;

n=(j-sin(j))*(j-sin(j))+(1-cos(j))*(1-cos(j));

v=r*h/(a*a);

z=p*s*d*f*w*sqrt(n)/g;

经过上述函数计算,算出总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

二、螺旋包端管参数计算的步骤:

2.1参数设置:设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度;计算结果包括每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

2.2计算:螺旋包端管参数计算函数如下:

式中:

r-中心角,圈数为n时,中心角=2πn;

p-作用在包端管上的压力差,单位mpa;

μ-材料的泊松比;

r–螺旋包端管的曲率半径;

a、b-螺旋包端管截面的长半轴和短半轴;

h-螺旋包端管的壁厚;

α、β-螺旋包端管系数;

k-螺旋包端管的基本参数,

e-材料弹性模量,通过弹性模量子vi查询;

螺旋包端管参数计算运用labview中公式节点进行开发,并利用c语言对上述函数进行编程处理,输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度,代入通过c语言编程的函数中,函数如下:

s=(1-u*u)/e;

d=(r*r)/(b*h);

f=1-(b*b)/(a*a);

g=x+r*r*h*h/(a*a*a*a);

z=p*s*d*f*w*360/g;

v=r*h/(a*a);

h=i/z;

经过上述函数计算,算出每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

三、毛坯强度计算的步骤:

3.1参数设置:设置参数包括材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数,计算结果包括材料抗拉强度及验算抗拉强度;

3.2计算:

强度计算函数如下:

式中:

p—压力,单位mpa;

nb—最小安全系数,为压力的1.25倍;

σb—抗拉强度;

d—内径,单位mm;

d1—外径,单位mm;

强度计算运用labview中公式节点进行开发,并利用c语言对上述函数进行编程处理,输入参数为材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数,代入通过c语言编程的函数中,函数如下:

floatb,c,q;

c=1-(d*d)/(d1*d1);

b=2*n*p/c;

if(d>d1)q=1;

elseq=0;

经过上述函数计算,可算出材料抗拉强度及验算抗拉强度;

优选地,所述因子查询子vi为:利用labview中公式节点对表1进行c语言编程,利用else-if句型;

表1:包端管计算中的各因子值

优选地,所述弹性模量子vi为:利用labview中公式节点对不同材料有对应的不同弹性模量进行c语言编程,利用else-if句型进行选择因子等参数;输入参数为材料类型,代入c语言编程的函数中,函数如下:

经过上述函数计算,可算出材料对应的弹性模量。

有益效果:本发明包端管参数计算方法基于图形化编程语言labview进行开发,使用公式节点及c语言进行编程,解决了快速计算包端管参数的问题,提高了计算正确性及效率。通过大量的包端管计算结果,表明该计算方法方便可行。

附图说明:图1为本发明具体实施例的计算示意图。

具体实施方式:下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明,一种包端管参数计算方法,基于图形化编程语言labview,包括c型包端管参数计算的步骤、螺旋包端管参数计算的步骤、毛坯强度验算的步骤;

一、c型包端管参数计算的步骤:

1.1参数设置:设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力;计算结果包括总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;参数是输入,计算结果是输出;

1.2计算:

c型包端管参数计算函数如下:

式中:

p—作用在包端管上的压力差,单位mpa;

ν—管材的泊松比;

ρ0—包端管变形前的曲率半径,单位mm;

e—管材的弹性模量,单位mpa;

a、b—包端管截面的长半轴和短半轴,单位mm;

δ—管壁厚度,单位mm;

α、β—管子截面形状和比值a/b的影响因子,椭圆和扁圆包端管的α、β值通过因子查询子vi获得;

γ0—压力作用前包端管端的中心角,单位rad;

x—包端管的基本参数;

c型包端管参数计算运用labview中公式节点进行开发,并利用c语言对上述函数进行编程处理;输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力,代入通过c语言编程的函数中,函数如下:

s=(1-u*u)/e;

d=(r*r*r)/(b*h);

f=1-(b*b)/(a*a);

g=x+r*r*h*h/(a*a*a*a);

j=c*3.1415926/180;

n=(j-sin(j))*(j-sin(j))+(1-cos(j))*(1-cos(j));

v=r*h/(a*a);

z=p*s*d*f*w*sqrt(n)/g;

经过上述函数计算,算出总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

二、螺旋包端管参数计算的步骤:

2.1参数设置:设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度;计算结果包括每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

2.2计算:螺旋包端管参数计算函数如下:

式中:

r-中心角,圈数为n时,中心角=2πn;

p-作用在包端管上的压力差,单位mpa;

μ-材料的泊松比;

r–螺旋包端管的曲率半径;

a、b-螺旋包端管截面的长半轴和短半轴;

h-螺旋包端管的壁厚;

α、β-螺旋包端管系数;

k-螺旋包端管的基本参数,

e-材料弹性模量,通过弹性模量子vi查询;

螺旋包端管参数计算运用labview中公式节点进行开发,并利用c语言对上述函数进行编程处理,输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度,代入通过c语言编程的函数中,函数如下:

s=(1-u*u)/e;

d=(r*r)/(b*h);

f=1-(b*b)/(a*a);

g=x+r*r*h*h/(a*a*a*a);

z=p*s*d*f*w*360/g;

v=r*h/(a*a);

h=i/z;

经过上述函数计算,算出每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β;

三、毛坯强度计算的步骤:

3.1参数设置:设置参数包括材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数,计算结果包括材料抗拉强度及验算抗拉强度;

3.2计算:

强度计算函数如下:

式中:

p—压力,单位mpa;

nb—最小安全系数,为压力的1.25倍;

σb—抗拉强度;

d—内径,单位mm;

d1—外径,单位mm;

强度计算运用labview中公式节点进行开发,并利用c语言对上述函数进行编程处理,输入参数为材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数,代入通过c语言编程的函数中,函数如下:

floatb,c,q;

c=1-(d*d)/(d1*d1);

b=2*n*p/c;

if(d>d1)q=1;

elseq=0;

经过上述函数计算,可算出材料抗拉强度及验算抗拉强度;

优选地,所述因子查询子vi为:利用labview中公式节点对下表进行c语言编程,利用else-if句型;

表1:包端管计算中的各因子值

优选地,所述弹性模量子vi为:利用labview中公式节点对不同材料有对应的不同弹性模量进行c语言编程,利用else-if句型进行选择因子等参数;输入参数为材料类型,代入c语言编程的函数中,函数如下:

经过上述函数计算,可算出材料对应的弹性模量。

实施例:某实施例中,包端管的工作压力范围为0~24.8mpa,材料为锡青铜,长轴为7.5mm,短轴为2.3mm,横截面为扁平圆,曲率半径ρ0=18.5mm,管壁厚度δ=0.95mm,包端管端的中心角γ0=290°。将参数依次代入计算方法中,如图1所示。可以在计算结果中查到相关参数。

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