一種計算內凹型蜂窩結構的等效泊松比的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及蜂窩結構檢測領域,特別是涉及一種計算內凹型蜂窩結構的等效泊松 比的方法。
【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)有技術中,負泊松比蜂窩結構一般為內凹型,通過調整截面各個幾何參數(shù)可 以調整其泊松比的大小以適應各種情況,對其泊松比的研宄對于這類結構的設計具有重 要意義。
[0003] 傳統(tǒng)的蜂窩結構泊松比計算方法直接使用梁彎曲理論計算應變進而計算泊松比, 比較麻煩,并且在計算復雜的內凹多邊形蜂窩結構的泊松比計算時,使用上述方法難度比 較大。
[0004] 因此,希望有一種技術方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術的至少一個上述缺陷。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種計算內凹型蜂窩結構的等效泊松比的方法來克服或 至少減輕現(xiàn)有技術的中的至少一個上述缺陷。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種計算內凹型蜂窩結構的等效泊松比的方法,包 括如下步驟:步驟1 :取待測蜂窩結構中任意一個蜂窩胞壁做計算對象,所述蜂窩胞壁包括 第一橫梁、第二橫梁以及第一橫梁與第二橫梁之間的支撐柱;
[0007] 步驟2:將所述蜂窩胞壁均分,取其中一等份做計算對象,該等份為待測等份;其 中,所述待測等份與其他等份之間具有對稱關系;其中,所述待測等份包括第一部分、第二 部分以及第三部分,第一部分由第一橫梁的一端彎折并延伸所形成,所述第一部分遠離所 述第一橫梁的一端彎折并延伸,形成所述第二部分,所述第二部分遠離所述第一部分的一 端彎折并延伸,形成所述第三部分,其中,所述第一部分的延伸長度與所述第三部分的延伸 長度相等;
[0008] 步驟3:測量所述蜂窩胞壁的厚度以及所述第一橫梁與所述第二橫梁之間的垂直 距離;
[0009] 步驟4:向所述第一部分與所述第一橫梁的連接處施加載荷P,其中,所述載荷P的 方向為自該連接處向第二橫梁垂直延伸的方向;
[0010] 步驟5 :測量所述載荷P的方向與所述第一部分的延伸部分的夾角、測量所述載荷 P的方向與所述第二部分的延伸部分之間的夾角;測量所述載荷P的方向與所述第三部分 的延伸部分的夾角,其中,所述載荷P的方向與所述第二部分的延伸部分之間的夾角與所 述載荷P的方向與所述第三部分的延伸部分的夾角角度相等;
[0011] 步驟6 :計算所述待測等份在受到載荷P時所產(chǎn)生的彎矩M;
[0012] 步驟7:根據(jù)所述彎矩M,分別計算所述第一部分、第二部分以及第三部分產(chǎn)生的 彎矩;
[0013] 步驟8 :分別計算所述第一部分、第二部分以及第三部分在所述載荷P相同方向的 單位載荷$=1下產(chǎn)生的彎矩;
[0014] 步驟9 :根據(jù)步驟7及步驟8中所求得的數(shù)據(jù),計算蜂窩胞壁的變形
[0015] 步驟10:根據(jù)步驟9所求得的變形\,計算蜂窩胞壁的應變e1;
[0016] 步驟11 :分別計算所述第一部分、第二部分以及第三部分在沿所述第一橫梁的軸 向方向、且垂直于所述載荷P方向的單位載荷又=1的作用下產(chǎn)生的彎矩;
[0017] 步驟12:根據(jù)所述步驟11及所述步驟7中所求得的數(shù)據(jù),計算所述蜂窩胞壁的變 形s2;
[0018] 步驟13 :根據(jù)所述步驟12所得的數(shù)據(jù)S 2,計算所述蜂窩胞壁的應變e 2;
[0019] 步驟14:根據(jù)所述步驟10以及步驟13所得到的數(shù)據(jù),通過泊松比公式計算出所 述蜂窩結構的等效泊松比。
[0020] 優(yōu)選地,在所述步驟2中,將所述蜂窩胞壁均分的方式為:將所述蜂窩胞壁均分成 四等份,所述待測等份為一等份,其余分別為第二等份、第三等份以及第四等份,其中,所述 待測等份與第二等份軸向對稱,所述待測等份與第三等份徑向對稱,所述待測等份與第四 等份中心對稱。
[0021] 優(yōu)選地,所述步驟6中計算所述待測等份在受到載荷P處所產(chǎn)生的彎矩M的公式 為
【主權項】
1. 一種計算內凹型蜂窩結構的等效泊松比的方法,其特征在于,包括如下步驟: 步驟1:取待測蜂窩結構中任意一個蜂窩胞壁(1)做計算對象,所述蜂窩胞壁(1)包括 第一橫梁(11)、第二橫梁(12)以及第一橫梁(11)與第二橫梁(12)之間的支撐柱; 步驟2 :將所述蜂窩胞壁(1)均分,取其中一等份做計算對象,該等份為待測等份(13); 其中,所述待測等份(13)與其他等份之間具有對稱關系;其中,所述待測等份包括第一部 分(131)、第二部分(132)以及第三部分(133),第一部分(131)由第一橫梁(11)的一端彎 折并延伸所形成,所述第一部分(131)遠離所述第一橫梁(11)的一端彎折并延伸,形成所 述第二部分(132),所述第二部分(132)遠離所述第一部分(131)的一端彎折并延伸,形成 所述第三部分(133),其中,所述第一部分(131)的延伸長度與所述第三部分(133)的延伸 長度相等; 步驟3 :測量所述蜂窩胞壁(1)的厚度以及所述第一橫梁與所述第二橫梁之間的垂直 距離; 步驟4:向所述第一部分(131)與所述第一橫梁(11)的連接處施加載荷P,其中,所述 載荷P的方向為自該連接處向第二橫梁(12)垂直延伸的方向; 步驟5 :測量所述載荷P的方向與所述第一部分(131)的延伸部分的夾角、測量所述載 荷P的方向與所述第二部分(132)的延伸部分之間的夾角;測量所述載荷P的方向與所述 第三部分(133)的延伸部分的夾角,其中,所述載荷P的方向與所述第二部分(132)的延伸 部分之間的夾角與所述載荷P的方向與所述第三部分(133)的延伸部分的夾角角度相等; 步驟6 :計算所述待測等份(13)在受到載荷P時所產(chǎn)生的彎矩M ; 步驟7 :根據(jù)所述彎矩M,分別計算所述第一部分(131)、第二部分(132)以及第三部分 (133)產(chǎn)生的彎矩; 步驟8 :分別計算所述第一部分(131)、第二部分(132)以及第三部分(133)在所述載 荷P相同方向的單位載荷X=I下產(chǎn)生的彎矩; 步驟9 :根據(jù)步驟7及步驟8中所求得的數(shù)據(jù),計算蜂窩胞壁(1)的變形S 1; 步驟10 :根據(jù)步驟9所求得的變形S i,計算蜂窩胞壁(1)的應變e 1; 步驟11 :分別計算所述第一部分(131)、第二部分(132)以及第三部分(133)在沿所述 第一橫梁(11)的軸向方向、且垂直于所述載荷P方向的單位載荷X=I的作用下產(chǎn)生的彎 矩; 步驟12 :根據(jù)所述步驟11及所述步驟7中所求得的數(shù)據(jù),計算所述蜂窩胞壁(1)的變 形S2; 步驟13:根據(jù)所述步驟12所得的數(shù)據(jù)S2,計算所述蜂窩胞壁(1)的應變e2; 步驟14:根據(jù)所述步驟10以及步驟13所得到的數(shù)據(jù),通過泊松比公式計算出所述蜂 窩結構(1)的等效泊松比。
2. 如權利要求1所述的計算內凹型蜂窩結構的等效泊松比的方法,其特征在于,在所 述步驟2中,將所述蜂窩胞壁(1)均分的方式為:將所述蜂窩胞壁(1)均分成四等份,所述 待測等份(13)為一等份,其余分別為第二等份、第三等份以及第四等份,其中,所述待測等 份(13)與第二等份軸向對稱,所述待測等份(13)與第三等份徑向對稱,所述待測等份(13) 與第四等份中心對稱。
3.如權利要求1所述的計算內凹型蜂窩結構的等效泊松比的方法,其特征在于, 所述步驟6中計算所述待測等份(13)在受到載荷P處所產(chǎn)生的彎矩M的公式為: M=P(L sin 0 - 2a sin 0)/2,其中, L :為第二部分(132)的延伸長度;a為第一部分(131)或第三部分(133)的延伸長度; P為載荷; 9為所述載荷P的方向與所述第二部分(132)的延伸部分之間的夾角; 0為所述載荷P的方向與所述第一部分(131)或第三部分(132)的延伸