專利名稱：一種飛機高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的確定方法
技術領域：
本發明屬于結構力學領域，涉及一種飛機高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的確定方法。
背景技術：
高速顫振模型可以用來獲取飛機及其部件的跨聲速顫振特性，而高速顫振模型通常需要很小的梁架質量來提供很大的翼面剛度，而為了可以滿足三向剛度的設計要求，帶耳片的矩形薄壁空心梁截面是一個理想的設計形式。以前通常需要通過試湊的方法獲取滿足要求的截面尺寸。試湊的方法有如下缺點第一、調整截面尺寸數據需要設計人員的經驗，憑經驗給出的尺寸數據往往誤差很大， 甚至會出現很難調整出滿足設計要求的尺寸的情況，影響模型截面剛度的精度，增加了模型設計的不確定性；第二、通過試湊法要確定截面尺寸，需要進行多輪次的人工調整和判斷，時間長，效率低，嚴重影響模型設計周期。參見中國專利《帶耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的確定方法》(申請號201110232656. 2)，在保證帶耳片矩形薄壁空心梁具有預定數值的垂直向慣性矩Ix、側向慣性矩Iy和極慣性矩J以及壁厚和耳片厚度均為t的情況下，可直接確定其矩形的等效寬度a、等效高度b和空心梁截面總寬L，這種方法不需要試湊，而且精度和效率都很高。但這種方法對應的截面的特點是耳片位于截面的中性面上，這種截面有可能會因為等效高度b值過大而帶來模型設計及加工上的麻煩。
發明內容
本發明的目的是提出一種飛機高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的確定方法，以提高模型截面剛度的精度，減少模型設計的不確定性，縮短確定截面尺寸的時間，提高顫振模型的設計效率，并且本發明提出的帶四個耳片的薄壁矩形空心梁的耳片位于矩形的四個角點，在相同截面特性目標值的條件下，有效地降低了截面的總高度。本發明的技術解決方案是飛機高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的確定方法，在保證飛機高速顫振模型工字形空心梁具有預定數值的垂直向慣性矩Ix、側向慣性矩Iy和極慣性矩J以及矩形薄壁空心梁壁厚為t以及耳片厚度為&的情況下，確定其矩形的等效寬度％、等效高度b3和空心梁截面總寬l3。這里規定所有的長度單位為_。其特征在于，確定飛機高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的步驟如下l、$tr = nrt;2、計算薄壁矩形空心梁在具有預定數值的垂直向慣性矩Ix和極慣性矩J以及矩形薄壁空心梁壁厚為h以及耳片厚度為&時的矩形等效寬度和等效高度h :2. I、根據下式計算第一中間變量p和第二中間變量q
權利要求
1. 一種飛機高速顫振模型エ字形空心梁截面尺寸的確定方法，在保證エ字形薄壁空心梁具有預定數值的垂直向慣性矩Ix、側向慣性矩Iy和極慣性矩J以及エ字形薄壁空心梁壁厚為t以及耳片厚度為tr的情況下，確定其矩形的等效寬度a3、等效高度b3和空心梁截面總寬L3 ;這里規定所有的長度單位為mm，其特征在于，確定薄壁矩形空心梁截面尺寸的步驟如下I. I、令 tr = nrt ； I. 2、計算薄壁矩形空心梁在具有預定數值的垂直向慣性矩Ix和極慣性矩J以及矩形薄壁空心梁壁厚為h以及耳片厚度為b時的矩形等效寬度和等效高度h : I. 2. I、根據下式計算第一中間變量P和第二中間變量q
全文摘要
本發明屬于結構力學領域，涉及一種飛機高速顫振模型工字形空心梁截面尺寸的確定方法。其特征在于，確定帶四個耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的步驟如下計算薄壁矩形空心梁在具有預定數值的垂直向慣性矩Ix和極慣性矩J以及壁厚為t的矩形等效寬度a1和等效高度b1；對預定的極慣性矩J進行調整；計算等效寬度a2和等效高度b2；以b2為b3的最大值范圍，迭代得到符合截面特性控制方程的截面尺寸a3，b3和L3。本發明提高了模型截面設計的精度，減少了模型設計的不確定性，縮短了確定截面尺寸的時間，提高了顫振模型的設計效率，并且由于耳片處于矩形的四個角點，降低了截面的總高度，在一定程度上滿足了尺寸限制要求。
文檔編號G01B21/02GK102661729SQ20121014616
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者羅務揆 申請人:中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所