飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方法 和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了保證飛機(jī)的整體強(qiáng)度，飛機(jī)設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行整體強(qiáng)度校核，由于飛機(jī)很大 一部分都為桿板結(jié)構(gòu)，所以桿板結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)問(wèn)題分析在整個(gè)飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核中占著很重 要的作用。當(dāng)薄板兩側(cè)受到水平壓力F的作用時(shí)（如圖1所示），如果作用力達(dá)到一定程 度，薄板會(huì)突然發(fā)生作用力平面外的極大變形而不能保持平衡（如圖2所示）。實(shí)際分析時(shí) 板單元為形狀各異的多邊形，如圖3所示。由于目前只有針對(duì)四邊形板的失穩(wěn)準(zhǔn)則，因此在 飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核時(shí)需要將多邊形簡(jiǎn)化為四邊形，然后對(duì)四邊形單元進(jìn)行失穩(wěn)分析。
[0003] 飛機(jī)結(jié)構(gòu)中桿板結(jié)構(gòu)較多，一個(gè)模型中有成千上萬(wàn)個(gè)板單元，工程師對(duì)每個(gè)板單 元進(jìn)行失穩(wěn)分析時(shí)都是靠肉眼判斷，需要將多邊形板單元根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)近似為一個(gè)四 邊形，然后手動(dòng)計(jì)算該板單元的面積，需要做大量重復(fù)勞動(dòng)，簡(jiǎn)化效率低下。而且每個(gè)工程 師近似的方式不同，不同人有不同的簡(jiǎn)化方法，導(dǎo)致同一個(gè)板結(jié)構(gòu)不同人計(jì)算的結(jié)果有很 大差別，從而無(wú)法保證簡(jiǎn)化結(jié)果的準(zhǔn)確度和一致性，也使得結(jié)果的可信度變低。因而給飛機(jī) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核帶來(lái)了很大困難，使得飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的效率低下并且強(qiáng)度校核的結(jié)果不 夠準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方法和裝置，以解決飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核效率 低的問(wèn)題。
[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方法，包括：將飛機(jī)結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度校核時(shí)的多邊形板結(jié)構(gòu)作為原始多邊形，并為所述原始多邊形設(shè)置簡(jiǎn)化面積閾值；選 取原始多邊形的任意四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)組合，生成節(jié)點(diǎn)組合集；判斷所述節(jié)點(diǎn)組合集是否 包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合；當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)組合集包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合時(shí)，從所述節(jié)點(diǎn)組合集 中選取未遍歷的一組節(jié)點(diǎn)組合作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)組合，所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)組合所形成的四邊形作為 當(dāng)前四邊形；判斷所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值是否小于所述簡(jiǎn)化面 積閾值；當(dāng)所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值小于所述簡(jiǎn)化面積閾值時(shí)， 將所述當(dāng)前四邊形保存為簡(jiǎn)化四邊形，將所述簡(jiǎn)化面積閾值修改為所述當(dāng)前四邊形與所述 原始多邊形面積差的絕對(duì)值，并返回所述判斷所述節(jié)點(diǎn)組合集是否包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合 的步驟；當(dāng)所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值大于等于所述簡(jiǎn)化面積閾 值時(shí)，返回所述判斷所述節(jié)點(diǎn)組合集是否包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合的步驟；當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)組合 集不包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合時(shí)，結(jié)束所述飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核時(shí)多邊形板結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化過(guò)程； 對(duì)所述簡(jiǎn)化四邊形進(jìn)行失穩(wěn)分析得到所述簡(jiǎn)化四邊形的許用應(yīng)力，基于許用應(yīng)力和工作應(yīng) 力的比值，獲得安全裕度；如果安全裕度大于1，則此次飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的結(jié)果是沒(méi)有破 壞；如果安全裕度小于1，則此次飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的結(jié)果是被破壞。
[0006] 可選地，所述飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方法還包括：當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)組合集不包含未遍歷的 節(jié)點(diǎn)組合時(shí)，將所述保存的簡(jiǎn)化四邊形作為最佳四邊形，并將所述最佳四邊形與所述原始 多邊形面積差的絕對(duì)值作為最小面積差。
[0007] 可選地，所述選取原始多邊形的任意四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)組合，生成節(jié)點(diǎn)組合集，包 括：將所述原始多邊形的節(jié)點(diǎn)數(shù)記為η，η為大于4的整數(shù)；從所述η個(gè)節(jié)點(diǎn)中，任意選取四 個(gè)節(jié)點(diǎn)并成一組，作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)組合；根據(jù)所述η個(gè)節(jié)點(diǎn)生成C b4個(gè)所述節(jié)點(diǎn)組合；將所述 個(gè)所述節(jié)點(diǎn)組合合并入一個(gè)集合中作為節(jié)點(diǎn)組合集。
[0008] 可選地，所述判斷所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值是否小于所 述簡(jiǎn)化面積閾值，包括：計(jì)算所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值；將所述 面積差的絕對(duì)值與所述簡(jiǎn)化面積閾值相減；若所得差值小于0,則所述當(dāng)前四邊形與所述 原始多邊形面積差的絕對(duì)值小于所述簡(jiǎn)化面積閾值；若所得差值大于等于0,則所述當(dāng)前 四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值大于等于所述簡(jiǎn)化面積閾值。
[0009] 可選地，所述計(jì)算所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值，包括：計(jì)算 所述原始多邊形的面積；計(jì)算所述當(dāng)前四邊形的面積；將所述當(dāng)前四邊形的面積與所述原 始多邊形的面積相減，所得差值取絕對(duì)值后作為所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差 的絕對(duì)值。
[0010] 可選地，所述計(jì)算所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值，包括：計(jì)算 所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形未重合部分的面積；將所述未重合部分的面積作為所述 當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值。
[0011] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核裝置，包括：設(shè)置模塊，用于將飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度校核時(shí)的多邊形板結(jié)構(gòu)作為原始多邊形，并為所述原始多邊形設(shè)置簡(jiǎn)化面積閾值；節(jié)點(diǎn) 組合集模塊，用于選取原始多邊形的任意四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)組合，生成節(jié)點(diǎn)組合集；第一判 斷模塊，用于判斷所述節(jié)點(diǎn)組合集是否包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合；選取模塊，用于當(dāng)所述判斷 模塊判斷所述節(jié)點(diǎn)組合集包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合時(shí)，從所述節(jié)點(diǎn)組合集中選取未遍歷的一 組節(jié)點(diǎn)組合作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)組合，所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)組合所形成的四邊形作為當(dāng)前四邊形；第二 判斷模塊，用于判斷所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值是否小于所述簡(jiǎn)化 面積閾值；保存修改模塊，用于當(dāng)所述第二判斷模塊判斷所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊 形面積差的絕對(duì)值小于所述簡(jiǎn)化面積閾值時(shí)，將所述當(dāng)前四邊形保存為簡(jiǎn)化四邊形，將所 述簡(jiǎn)化面積閾值修改為所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值，并返回所述第 一判斷模塊；所述第一判斷模塊，還用于當(dāng)所述第二判斷模塊判斷所述當(dāng)前四邊形與所述 原始多邊形面積差的絕對(duì)值大于等于所述簡(jiǎn)化面積閾值時(shí)，判斷所述節(jié)點(diǎn)組合集是否包含 未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合；結(jié)束簡(jiǎn)化模塊，用于當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)組合集不包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合時(shí)，結(jié) 束所述飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核時(shí)多邊形板結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化過(guò)程；強(qiáng)度校核模塊，用于對(duì)所述簡(jiǎn)化四 邊形進(jìn)行失穩(wěn)分析得到所述簡(jiǎn)化四邊形的許用應(yīng)力，基于許用應(yīng)力和工作應(yīng)力的比值，獲 得安全裕度；如果安全裕度大于1，則此次飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的結(jié)果是沒(méi)有破壞；如果安全 裕度小于1，則此次飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的結(jié)果是被破壞。
[0012] 可選地，所述結(jié)束簡(jiǎn)化模塊，還用于當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)組合集不包含未遍歷的節(jié)點(diǎn)組合 時(shí)，將所述保存的簡(jiǎn)化四邊形作為最佳四邊形，并將所述最佳四邊形與所述原始多邊形面 積差的絕對(duì)值作為最小面積差。
[0013] 可選地，所述節(jié)點(diǎn)組合集模塊，具體用于將所述原始多邊形的節(jié)點(diǎn)數(shù)記為η，η為 大于4的整數(shù)；從所述η個(gè)節(jié)點(diǎn)中，任意選取四個(gè)節(jié)點(diǎn)并成一組，作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)組合；根據(jù) 所述η個(gè)節(jié)點(diǎn)生成C" 4個(gè)所述節(jié)點(diǎn)組合；將所述Q4個(gè)所述節(jié)點(diǎn)組合合并入一個(gè)集合中作為節(jié) 點(diǎn)組合集。
[0014] 可選地，所述第二判斷模塊包括：計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述當(dāng)前四邊形與所述原 始多邊形面積差的絕對(duì)值；做差子模塊，用于將所述面積差的絕對(duì)值與所述簡(jiǎn)化面積閾值 相減；若所得差值小于〇,則所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值小于所述 簡(jiǎn)化面積閾值；若所得差值大于等于〇,則所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕 對(duì)值大于等于所述簡(jiǎn)化面積閾值。
[0015] 可選地，所述計(jì)算子模塊，具體用于計(jì)算所述原始多邊形的面積；計(jì)算所述當(dāng)前四 邊形的面積；將所述當(dāng)前四邊形的面積與所述原始多邊形的面積相減，所得差值取絕對(duì)值 后作為所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的絕對(duì)值。
[0016] 可選地，所述計(jì)算子模塊，具體用于計(jì)算所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形未重 合部分的面積；將所述未重合部分的面積作為所述當(dāng)前四邊形與所述原始多邊形面積差的 絕對(duì)值。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] 本發(fā)明在飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核時(shí)可以通過(guò)選取原始多邊形的任意四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié) 點(diǎn)組合，生