[发明专利]一种确定连接件中板元素应力的方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种确定连接件中板元素应力的方法，其特征在于，包括：

确定连接件包含的各板元素、各钉元素、板元素总层数、各所述板元素的位置信息以及各所述钉元素的位置信息；

确定各所述板元素对应的刚度以及各所述钉元素对应的刚度；

基于各所述板元素对应的刚度和位置信息以及所述板元素总层数，构建板元素的刚度矩阵；

基于各所述钉元素对应的刚度和位置信息，构建钉元素的刚度矩阵；

依据所述板元素的刚度矩阵与所述钉元素的刚度矩阵，构建所述连接件的总刚矩阵；

删除所述总刚矩阵中载荷为0的行和列，得到缩减后的总刚矩阵；

依据所述缩减后的总刚矩阵，确定与所述连接件相匹配的板内力计算公式；

根据所述板内力计算公式计算各板元素对应的内力；针对每个板元素，依据所述板元素对应的内力以及所述板元素的面积确定所述板元素的应力；

其中，所述依据所述缩减后的总刚矩阵，确定与所述连接件相匹配的板内力计算公式的步骤，包括：

基于有限元法将所述缩减后的总刚矩阵创建成位移矩阵；

基于静力平衡条件、变形协调原理以及所述位移矩阵，确定与所述连接件相匹配的板内力计算公式；

其中，基于有限元法将所述缩减后的总刚矩阵创建成位移矩阵，包括：

依据公式创建位移矩阵，其中，为第i个连接件对应的缩减后的总刚矩阵，P_i为第i个连接件对应的输入拉力总载。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

当所述总层数为两层、且所述连接件中各板元素与各钉元素的刚度均相同时，与所述连接件相匹配的板内力计算公式为第一方程组；

其中，第一方程组所包含的具体公式如下：

递推方程：

其中，i＝2，3，……，n-1；

R_i表示第i个钉的钉传载荷；

左边界条件方程：

右边界条件方程：

其中，C表示钉元素的柔度，F^sh表示上板元素的柔度，F^xi表示下板元素的柔度；

当所述总层数为两层、且所述连接件中各板元素与各钉元素的刚度不同时，与所述连接件相匹配的板内力计算公式为第二方程组；

其中，第二方程组所包含的具体公式如下：

其中，i＝2，3，……，n-1；

R_i表示第i个钉的钉传载荷；

当所述总层数为三层、且所述连接件中各板元素与各钉元素的刚度均相同时，与所述连接件相匹配的板内力计算公式为第三方程组；

其中，第三方程组包含的具体公式如下：

递推方程：

其中，R_i表示第i个钉的钉传载荷，F^c为侧板的柔度即上下两相同板的柔度，也即上下两相同板的刚度的倒数，F^zh为中间板的柔度即中间板的刚度的倒数；

左边界条件方程：

右边界条件：

当所述总层数为三层、且所述连接件中各板元素与各钉元素的刚度不同时，与所述连接件相匹配的板内力计算公式为第四方程组；

其中，第四方程组所包含的具体公式如下：

其中，i＝1，2，……，n-1；

其中，R_i表示第i个钉的钉传载荷，C_i表示第i个钉的柔度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定各所述板元素对应的刚度以及各所述钉元素对应的刚度的步骤，包括：

依据所述连接件对应的输入拉力总载，各所述板元素的尺寸、杨氏模量，各所述钉元素的直径、弹性模量、剪切模量，确定各所述板元素对应的刚度以及各所述钉元素对应的刚度。