[发明专利]一种飞机翼面结构传力特点的图示分析方法

说明书

技术领域

本发明飞机翼面结构强度设计领域，特别是涉及一种飞机翼面结构传力特点的图示分析方法。

背景技术

飞机翼面强度设计对飞机结构安全具有非常重要的作用。目前强度分析结果对外输出类型单一、内力计算结果结论理论性强、概念抽象，在实际生产、保障、维护等工作过程中，设计员(有时甚至包括结构强度设计者本人)是很难在短时间内做出飞机整体或局部结构强度的全面评价。特别是受技术环境和使用条件限制，在苛刻条件下的结构强度战伤评估及抢修方面该问题尤为突出。

现有技术中，主要是通过NASTRAN、ANSYS、ABAQUS等大型有限元强度分析软件对飞机翼面强度进行解算。有限元强度分析软件虽然可以直接显示结构整体的应力、应变云图，但是对于具体情况的强度设计分析仍需要根据数据结果文件结合工程设计手段进行深入分析。但是，随时随地计算、读取强度分析结果是不经济，更是不现实的。因此，由于时间和技术条件的限制，设计人员及飞机现场维护人员对于强度信息的汲取能力非常有限，在面对生产维修和结构破损时较难高效地处理设计、修改、维护等强度专业分析评估工作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种飞机翼面结构传力特点的图示分析方法，该方法是将强度分析数据结果，通过图像标识方式及标注信息实现强度结果可视化的仿真模拟。本方法是一种在给定结构布局状态下承载能力定性分析的设计方法。

本发明飞机翼面结构传力特点的图示分析方法，主要包括以下步骤：

S1、对飞机翼面结构进行有限元数值模拟分析，并根据数据结果文件得出飞机翼面结构的内力分布特点和整体结构间载荷传递特征；

S2、以力流形式绘制飞机翼面结构传力路线示意图；

S3、将所述绘制好的传力路线示意图中的信息与资料库关联，构建查询系统，所述资料库是指所述飞机翼面内各结构的力学属性。

优选的是，所述对飞机翼面结构进行有限元数值模拟分析包括采用NASTRAN强度分析软件。

在上述方案中优选的是，在所述步骤S1中，所述飞机翼面整体结构间载荷传递特征包括内力传递、载荷增加、载荷减少中的至少一个。

在上述方案中优选的是，所述飞机翼面内各结构的力学属性包括对应结构的内力分布、细节模型分析以及理论计算结果。

在上述方案中优选的是，在所述步骤S3中，将所述绘制好的传力路线示意图中的信息与资料库关联包括将所述传力路线示意图中的任一结构与所述资料库中该结构的力学属性相关联。

在上述方案中优选的是，所述资料库中的任一飞机翼面结构还具有一属性，该属性描述为与所述飞机翼面结构发生力学关联的其它飞机翼面结构名称。

飞机翼面结构传力特点的图示分析方法简明直观地阐述了结构间的内力传递状态，并通过传力箭头形成的载荷传递封闭循环，明确了结构强度关键承载部位。本方法可以从承载状态说明、内力分布再现、试验及使用指导三个方面解决工程应用的技术问题。

本方法通过图像标识方式形成一种全新的强度成果展示途径，其分析结果摆脱了技术环境和使用条件方面的束缚，解决了大型有限元强度分析软件强度成果展示在技术环境和使用条件方面的局限性问题，在苛刻的情况，强度设计人员仅通过描绘有图示分析方法特有的图像标识信息的一张纸，也可完成结构内力形态真实模拟。本方法改善了国内外强度设计人员过分依赖大型有限元软件进行分析的现状，为确保飞机强度安全要求，完成外场服役飞机结构强度安全风险的定性评估，对飞机整体生存能力评测起到积极作用。

附图说明

图1是按照本发明飞机翼面结构传力特点的图示分析方法的一优选实施例的飞机水平尾翼结构传力特点的图示分析示意图。

图2是按照本发明图1所示实施例的飞机翼面结构力图应用示意图。

图3是按照本发明图1所示实施例的内力传递形式与力图应用的转化对应关系。

具体实施方式