[发明专利]一种飞机结构中单闭室盒段剪切系数计算方法

权利要求书

1.一种飞机结构中单闭室盒段剪切系数计算方法，该单闭室盒段由封闭的环形壁和多个纵向加强件组成，已知该单闭室盒段的设计参数，该设计参数包括单闭室盒段的截面形状、形心位置、截面主形心轴方向、截面惯性矩I_x、纵向加强件的位置和面积、环形壁的位置和厚度，其特征在于包含以下内容：1)以该单闭室盒段的形心位置为原点O，建立一个坐标系Oxy，该坐标系的轴向与单闭室盒段截面主形心轴方向一致；2)将单闭室盒段环形壁上的多个纵向加强件当作多个杆元件，以任一个杆元件为起点，命名此杆元件为杆1，对其他所有杆元件按逆时针方向进行编号排序；3)根据已知的单闭室盒段纵向加强件的位置和面积得到每一个杆元件的编号及位置和面积，假设总共有N个杆元件，其中第i个杆元件为杆i，杆i的位置为(x_i,y_i)，杆i的面积为A_ri；4)将单闭室盒段环形壁以纵向加强件分隔为多个板元件，命名杆1与杆2之间的板元件为板1，对所有板元件按逆时针方向进行编号排序；5)根据已知的单闭室盒段环形壁的位置和厚度得到每一个板元件的编号及位置和厚度，总共有N个板元件，其中第i个板元件为板i，板i的厚度为t_i；6)根据每一个板元件的位置，通过公式[1]和公式[2]计算每一个板元件的长度，板i的长度为d_i；当i＝N时，第N个板元件两端点的位置分别为(x_N,y_N)和(x₁,y₁)：

根据每一个板元件的长度d_i和步骤5)中的板元件厚度t_i，通过公式[3]计算每一个板元件的面积，板i的面积为：

A_pi＝d_it_i(i＝1,…,N)…………………………[3]；

7)通过公式[4]，将步骤3)中的每一个杆元件的面积与步骤6)中的每一个板元件的面积相加得到单闭室盒段的截面面积：

8)根据每一个杆元件的面积和位置以及相邻板元件的位置、长度和厚度，通过公式[2]、公式[5]、公式[6]和公式[7]计算每一个杆元件的静矩，通过公式[2]、公式[5]、公式[6]和公式[7]计算每一个板元件的静矩：

S_xr,i＝S_xp,i-1+A_riy_ri(i＝1,…,N)………………[5]；

S_xp,0＝0………………[6]；

S_xp,i＝S_xr,i+d_it_i(y_i+y_i+1)/2(i＝1,…,N)………………[7]；

9)根据每一个板元件的长度和厚度，通过公式[8]计算得到第一中间变量v₀：

10)根据步骤8)中的每一个杆元件的静矩、杆元件的位置和每一个板元件的长度和厚度，通过公式[2]和公式[9]计算得到第二中间变量v₁：

11)根据步骤8)中的每一个杆元件的静矩、杆元件的位置和每一个板元件的长度和厚度，通过公式[2]和公式[10]计算得到第三中间变量v₂：

12)采用已知单闭室盒段的截面惯性矩I_x和步骤7)中的单闭室盒段的截面面积A以及步骤9)、步骤10)和步骤11)得到的第一中间变量、第二中间变量和第三中间变量，通过公式[11]计算得到该单闭室盒段的剪切系数k_x：

2.如权利要求1所述的飞机结构中单闭室盒段剪切系数计算方法，其特征在于，所述的步骤1)中的坐标系Oxy，其Ox轴沿单闭室盒段截面主形心轴方向，如果该单闭室盒段位于机翼或尾翼上，其Ox轴的正向指向机翼或尾翼后缘方向。

3.如权利要求2所述的飞机结构中单闭室盒段剪切系数计算方法，其特征在于，如果该单闭室盒段位于机身上，其Ox轴的正向指向右机翼方向。