[发明专利]复合材料机翼加筋壁板结构拉伸设计许用应变的确定方法

说明书

本发明属于航空结构力学领域，特别是涉及到复合材料机翼加筋壁板结构拉伸设计许用应变的确定方法。该方法包括：从具有结构全部细节特征的壁板结构上选取具有代表性的两个结构剖面作为两组试验对象；对两组试验对象开展拉伸试验，得到壁板结构的应变数据；将应变数据进行曲线拟合，按结构最小剖面刚度，给出拉伸设计许用应变。

技术领域

本发明属于航空结构力学领域，涉及复合材料机翼加筋壁板结构拉伸设计许用应变的确定方法。

背景技术

在对新研复合材料机翼加筋壁板结构开展强度分析时，需要进行拉伸应变的强度校核。如果拉伸设计许用应变比较低，将直接影响机翼结构的设计重量，降低整个飞机的经济性。之前的做法是采用250毫米×36毫米的正中间带6毫米孔的平板开展拉伸试验，获得拉伸设计许用应变。这种方法有如下缺点：第一，实验对象设计时，仅考虑了机翼加筋壁板结构的蒙皮铺层比例和铺层顺序，不含其它结构特征；第二，该方法获得试验数据分散大，且获得的拉伸设计许用应变低，影响机翼结构的设计重量，降低飞机的经济性。

发明内容

本发明的目的是：提出复合材料机翼加筋壁板结构拉伸设计许用应变的确定方法，以提高拉伸设计许用应变，降低结构设计重量，提升飞机的经济性。

本发明的技术方案是：

一种复合材料机翼加筋壁板结构拉伸设计许用应变的确定方法，包括：

从具有结构全部细节特征的壁板结构上选取具有代表性的两个结构剖面作为两组试验对象；

对两组试验对象开展拉伸试验，得到壁板结构的应变数据；

将应变数据进行曲线拟合，按结构最小剖面刚度，给出拉伸设计许用应变。

进一步的，具有结构全部细节特征的壁板结构是4长桁带开口的加筋壁板。

进一步的，将应变数据进行曲线拟合，包括：

获取两组试验对象的刚度；

将试验对象的刚度作为横坐标，将应变数据作为纵坐标，进行曲线拟合。

进一步的，结构全部细节特征包括蒙皮铺层比例和铺层顺序、长桁铺层比例和铺层顺序、长桁间距。

进一步的，获取两组试验对象的刚度，包括：

根据试验对象的剖面参数计算其中间开口截面剖面刚度作为试验对象的刚度。

进一步的，对两组试验对象开展拉伸试验，得到壁板结构的应变数据，包括：

对两组试验对象开展拉伸试验，得到试验对象的破坏载荷；

根据破坏载荷和对应试验对象的刚度，计算出平均破坏应变，即应变参数。

进一步的，按结构最小剖面刚度，给出拉伸设计许用应变，包括：

选取结构最小剖面刚度；

将结构最小剖面刚度带入曲线拟合的拟合公式，得到拉伸设计许用应变。

一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现上述方法。

本发明的优点是：本发明通过多组具有结构全部细节特征的大尺寸试验，将获得的应变数据进行曲线拟合，按结构最小剖面刚度，给出拉伸设计许用应变，提高了新研飞机机翼加筋壁板结构拉伸设计许用应变，减轻了机翼的结构重量。

附图说明

图1是实验对象及剖面示意图；

图2为实验对象的A-A面；

图3为实验对象的B-B面；

图4为实验对象的C-C面；