[发明专利]一种基于许可永久变形下的装载甲板板设计方法

权利要求书

1.一种基于许可永久变形下的装载甲板板设计方法，其特征在于，包括：

步骤S1：确定装载甲板安全使用的许可永久变形参数；

步骤S2：根据所述装载甲板的材料参数，建立局部准静态均布载荷模型，通过非线性有限元计算出不同的所述装载甲板的板厚、板格长度、板格宽度以及轮印尺寸下一系列轮印载荷下的最大永久变形值，并对所述装载甲板的所述材料参数、所述装载甲板的所述板厚、所述装载甲板的所述板格长度、所述装载甲板的所述板格宽度以及所述装载甲板的所述轮印尺寸下一系列轮印载荷下的最大永久变形值均进行无量纲化；

步骤S3：选取一种特定的所述装载甲板板格的柔度系数，保证所述装载甲板板格宽度不变，基于所述许可永久变形参数，得到与所述许可永久变形参数对应的许可变形值；

通过有限元计算得出的系列载荷-永久变形曲线，从而分别得到不同的长宽比下的不同的载荷长度和宽度对应的载荷值，然后以其中一种特定长宽比下的不同的载荷长度和宽度下对应的所述载荷值为基准，通过拟合得到与该基准载荷值相应的长宽比影响系数公式；

步骤S4：根据所述特定长宽比，基于所述许可变形值，通过有限元计算出不同的所述装载甲板的板厚以及不同的载荷长度和宽度对应的载荷值，通过拟合得到所述特定长宽比下的不同的载荷长度和宽度下的载荷-柔度系数无量纲公式；

步骤S5：结合所述步骤S3和所述步骤S4，得到适合不同的长宽比以及不同的载荷长度和宽度下的无量纲板厚设计公式；

步骤S6：将所述无量纲板厚设计公式转化为有量纲板厚设计公式；

所述长宽比影响系数公式为：

其中：φ_α为长宽比影响系数；m₁为长宽比影响系数的截距；m₂为长宽比影响系数的斜率；a为直升机的轮印长度，单位m；l为甲板板格长度，单位m；s为甲板板格宽度，单位m；

所述载荷-柔度系数无量纲公式为：

其中：Q_p为无量纲载荷参数；k₁为载荷-柔度系数无量纲公式的截距；k₂为载荷-柔度系数无量纲公式的斜率；C_b为甲板板格柔度系数，b为轮印宽度，单位m；

所述无量纲板厚设计公式为：

所述有量纲板厚设计公式为：

其中：t为装载甲板板厚，单位mm；p为局部均布载荷，即为轮印设计载荷，单位MPa；σ_s为材料的屈服强度；E为材料的杨氏模量。

2.根据权利要求1所述的基于许可永久变形下的装载甲板板设计方法，其特征在于，步骤S5.1：通过有限元计算结果对所述无量纲板厚设计公式的拟合精度进行验证。

3.根据权利要求1所述的基于许可永久变形下的装载甲板板设计方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述许可永久变形参数为无量纲参数，所述许可永久变形参数的取值范围为0.1～0.4。

4.根据权利要求1所述的基于许可永久变形下的装载甲板板设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述局部准静态均布载荷模型为双线性材料参数模型，局部准静态均布载荷模型的边界条件设置为四周刚性固定的单板，并在轮印区域施加局部均布载荷。