一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法

文档序号:37517224发布日期:2024-04-01 14:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述飞机加筋板上表面受集中质量冲击载荷,冲击质量为g,冲击速度为v;加筋板的长度和宽度分别为l和d,面板的厚度为h,加强筋截面尺寸的高度和宽度分别为h和b,加强筋之间的间距为a。

3.根据权利要求2所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述加筋板的相对刚度k的计算公式为:

4.根据权利要求3所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述双板结构中上面板的长度、宽度、厚度与加筋板的长度l、宽度d、厚度h保持一致,其下面板的长度、宽度与加筋板的长度l、宽度d保持一致,下面板的厚度由加强筋等效决定,得到双板结构的等效厚度he为:

5.根据权利要求4所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述加筋板缩比模型的基本几何相似比例分别为:加筋板长度相似比例βl=lm/lp、加筋板面板厚度相似比例βh=hm/hp、加筋板宽度相似比例βd=dm/dp、加强筋高度相似比例βh=hm/hp、加强筋宽度相似比例βb=bm/bp、加强筋之间的间距相似比例βa=am/ap、相对刚度k相似比例βk=km/kp、等效厚度he相似比例弹性模量相似比例βe=em/ep、时间相似比例βt=tm/tp、密度相似比例βρ=ρm/ρp、加筋板质量相似比例βm=mm/mp、冲击质量相似比例βg=gm/gp、冲击速度相似比例βv=vm/vp、位移相似比例βδ=δm/δp、冲击力相似比例βf=fm/fp、动能相似比例动态屈服应力相似比例其中,下标m表示缩比模型、下标p表示原型。

6.根据权利要求5所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述等效厚度he相似比例、相对刚度k相似比例、加筋板面板厚度相似比例满足以下条件:

7.根据权利要求6所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述加筋板缩比模型与原型之间几何尺寸的基本相似比例为β,其中βl=βd=β;所述缩比模型的加筋板面板厚度直接选取可加工的最薄厚度,由此确定出加筋板面板厚度的相似比例βh。

8.根据权利要求7所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述加筋板缩比模型的几何尺寸设计,在确定加强筋的宽度、高度及相邻加强筋间距的相似比例时,需保证βk=1,则因此,加筋板平面内长度方向和宽度方向均能够单独灵活调整,布置不同几何尺寸和数目的加强筋;

9.根据权利要求8所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述加筋板缩比模型的动态响应的计算方法为:首先,获取加筋板原型的冲击质量gp、冲击速度vp;然后,根据相似比例计算加筋板缩比模型所受的冲击质量gm=gpβρβ2βh,初始冲击速度(vm)0=(vp)0βv;最后,通过数值模拟或者试验,计算出加筋板结构缩比模型的冲击力fm、动能(ek)m、冲击速度vm以及位移δm。

10.根据权利要求9所述一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,其特征在于:所述加筋板缩比模型按照相似比例反推预测出原型的动态响应的方法为:


技术总结
本发明一种飞机加筋板结构冲击动态响应缩比设计方法,属于飞机结构/强度试验技术领域;方法步骤为:定义飞机加筋板载荷参数和几何参数;计算加筋板的相对刚度;定义加筋板缩比模型的基本几何相似比例;确定加筋板面板厚度的相似比例;确定加强筋的宽度、高度及相邻加强筋间距的相似比例;得到加筋板缩比模型的几何尺寸;获取加筋板缩比模型的动态响应;根据动态响应的相似比例,加筋板缩比模型按照相似比例反推预测出原型的动态响应。本发明克服了飞机加筋板这类薄壁结构的几何厚度难以按几何相似进行缩放加工试验件这一实际困难,同时缩短了试验周期与规模,节约了成本。

技术研发人员:常新哲,徐绯,冯威
受保护的技术使用者:西北工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/3/31
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