[发明专利]多坐标系拼接复合材料蒙皮铺层设计方法有效
申请号: | 201910658110.X | 申请日: | 2019-09-16 |
公开(公告)号: | CN110362943B | 公开(公告)日: | 2022-09-20 |
发明(设计)人: | 林荣欣;王旋;王玖;陈晓峰;党万腾;李宇飞;蒲克强;刘明辉;熊雅晴;林强 | 申请(专利权)人: | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 |
主分类号: | G06F30/15 | 分类号: | G06F30/15;G06F30/20 |
代理公司: | 成飞(集团)公司专利中心 51121 | 代理人: | 梁义东 |
地址: | 610092 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 坐标系 拼接 复合材料 蒙皮 设计 方法 | ||
1.多坐标系拼接复合材料蒙皮铺层设计方法,其特征在于,将机翼蒙皮复合材料铺层分成三个坐标系,坐标系Ⅰ的X方向与左侧蒙皮面内力主方向10一致,坐标系Ⅱ的X方向为机翼中间平直段展向,坐标系Ⅲ的X方向与右侧蒙皮面内力主方向12一致;以机翼对称轴为界,机翼蒙皮每层铺层在对称轴处拼接对缝,以半侧机翼进行蒙皮铺层优化;优化完成后得到复合材料各个角度铺层序列的厚度,对每一个铺层序列的厚度建立仿真模型进行计算复材翼面最大变形D、翼面复材应变最值S和结构重量W,在满足D[D]和S[S]的结果中取W最小的铺层序列方案作为最终结果;将优化所得半侧机翼铺层序列方案以蒙皮对称轴进行镜像,得到左右两侧蒙皮铺层序列;
所述左右两侧蒙皮铺层序列的铺层角度按照左右两侧各自的坐标系Ⅰ和坐标系Ⅲ分别铺设;
所述左右两侧 蒙皮拼缝均在对称轴处,需调整每一层铺层的拼缝位置,使上下相邻两层的铺层拼缝各自分布在对称轴的左右两侧;
所述坐标系Ⅰ和坐标系Ⅲ不同角度铺层的数量比例分别为:0°:45°:-45°:90°=5:2:2:1;
所述铺层优化第一步为设置设计变量,将蒙皮铺层顺序设为:[452t/05t/-452t/90t]S,t为复材铺层厚度,W为结构重量;对t赋初始值,根据t0计算初始结构重量W0,确定初始值后设置优化响应,其中位移响应为res_D,应变响应为res_S,目标函数为min{W},对位移响应和应变响应设置约束,保证机翼翼尖变形D不超过许用值[D],翼面复材应变最值S不超过许用值[S],然后进行迭代计算,直到满足判定条件为止。
2.如权利要求1所述的多坐标系拼接复合材料蒙皮铺层设计方法,其特征在于,同一侧的铺层拼缝之间的距离大于20mm。
3.如权利要求1所述的多坐标系拼接复合材料蒙皮铺层设计方法,其特征在于,所述机翼蒙皮铺层采用均衡对称铺层。
4.如权利要求1所述的多坐标系拼接复合材料蒙皮铺层设计方法,其特征在于,两层拼缝铺层之间增加坐标系Ⅱ的0°铺层作为拼缝加强层进行补强。
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