[发明专利]一种用于风洞试验机翼模型有限元刚度修正方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种用于风洞试验机翼模型有限元刚度修正方法及装置，该方法包括：对风洞试验机翼模型进行静加载试验，测量在设定静载荷作用下的机翼变形量；根据风洞试验机翼模型结构，建立新型杂交元结构有限元模型；结合做动器、杠杆和钢索等静加载装置的有限元模型，进行模拟静加载试验仿真计算；由静加载试验测量的机翼变形量和模拟仿真计算的机翼变形量计算修正因子，以修正机翼有限元模型的刚度矩阵；上述基于新型杂交元技术的风洞试验机翼模型有限元刚度修正方法建模精度高，计算量小，计算效率高，提高了有限元数值计算准度。

技术领域

本发明实施例涉及仿真模型技术领域，尤其涉及一种用于风洞模型试验模型有限元修正方法及装置。

背景技术

在航空领域中，飞机在飞行过程中机翼在气动力的作用下会发生形变，这种变形会引起机翼气动力变化，反过来又改变机翼变形量，直至机翼结构达到一种静平衡状态。这种结构与气动力耦合作用的现象被称为静气动弹性效应。在民用客机的风洞试验中，试验模型的后掠机翼在气动力作用下也会产生类似的静气弹变形。这种变形所引起的模型机翼气动力变化量会降低试验数据的准确性。

为解决上述问题，一般结合计算流体力学方法和结构有限元分析方法，多次迭代求解模型机翼的静气弹变形以及所引起的气动力变化量。在对机翼进行有限元建模时，传统方法是采用线性梁模型或者三维体单元模型。前者只能近似模拟机翼的刚度特性，对线弹性变形求解有较好的精度，但是对非线性大变形则无能为力。后者能够较好地模拟机翼的刚度特性，但针对复杂结构的三维网格划分难度很大，同时有限元计算量成指数级别增长。如何平衡模型的精度和计算量是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种用于风洞试验机翼模型有限元刚度修正的方法、装置、设备及存储介质，以提高模型精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于风洞试验模型机翼有限元刚度修正的方法，所述用于风洞试验模型机翼有限元刚度修正的方法包括：

根据预确定静载荷，对风洞试验机翼模型进行静加载试验，测量机翼模型的变形量；

根据所述机翼模型的结构，建立机翼模型的几何非线性有限元杂交梁模型；

根据静加载试验的约束条件和所述机翼模型的几何非线性有限元杂交梁模型，建立模拟静加载试验的有限元模型，进行模拟静加载试验的仿真计算,得到机翼模型在预确定静载荷下的变形量；

根据所述机翼模型在预确定静载荷下的变形量，修正机翼模型的几何非线性有限元杂交梁模型的刚度矩阵。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于风洞试验机翼模型有限元刚度修正装置，该用于风洞试验机翼模型有限元刚度修正装置包括：

测量模块，用于根据预确定静载荷，对风洞试验机翼模型进行静加载试验，测量机翼模型的变形量；

模型建立模块，用于根据所述机翼模型的结构，建立机翼模型的几何非线性有限元杂交梁模型；

变形量确定模块，用于根据静加载试验的约束条件和所述机翼模型的几何非线性有限元杂交梁模型，建立模拟静加载试验的有限元模型，进行模拟静加载试验的仿真计算,得到机翼模型在预确定静载荷下的变形量；

修正模块，用于根据所述机翼模型在预确定静载荷下的变形量，修正机翼模型的几何非线性有限元杂交梁模型的刚度矩阵。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的一种用于风洞试验机翼模型有限元刚度修正方法。