[发明专利]一种翼面载荷3D组合筛选方法

说明书

本申请属于飞机载荷分析及强度设计领域，特别涉及一种翼面载荷3D组合筛选方法。包括：步骤一、确定飞机结构的局部坐标系，飞机结构包括翼面；步骤二、获取飞机结构的载荷数据，并根据载荷数据计算出飞机结构的剪力、弯矩以及扭矩；步骤三、根据飞机结构的剪力、弯矩以及扭矩，计算出局部坐标系下剪力所对应的载荷压心位置坐标；步骤四、根据剪力、展向压心以及弦向压心耦合绘制剪力‑压心3D包线图，和/或根据载荷、展向压心以及弦向压心耦合绘制载荷‑压心3D包线图；步骤五、对3D包线图进行包线临界点的筛选，筛选出所有边界极值点，并保证所有边界极值点连接构造的外形面覆盖所述3D包线图中的所有点。

技术领域

本申请属于飞机载荷分析及强度设计领域，特别涉及一种翼面载荷3D组合筛选方法。

背景技术

飞机气动载荷的计算中，针对不同的重量、重心、惯钜、速度、高度、飞行姿态等参数的多种组合进行载荷计算得到的载荷情况可达到数千种之多，要在如此数量巨大的载荷数据中，筛选出飞机强度设计的临界载荷情况是非常必要且重要的工作。

飞机各翼面为飞机主要升力面，气动载荷的临界设计点是翼面结构强度的主要设计载荷情况，在进行翼面气动载荷情况筛选时常用的方法有单值包线法和组合包线法。以往所用的组合包线法会针对翼面的剪力、弯矩和扭矩分别组合为弯剪、弯扭和剪扭，绘制组合包线后从中筛选包线边界上的临界载荷情况作为主要设计情况。该方法仅能进行剪力、弯矩和扭矩3个载荷值中的2个因素组合筛选，筛选过程每个切面需绘制3个组合包线进行分析，分析工作量较大，且无法同时耦合考虑剪力、弯矩和扭矩的综合影响。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种翼面载荷3D组合筛选方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种翼面载荷3D组合筛选方法，包括：

步骤一、确定飞机结构的局部坐标系，所述飞机结构包括翼面；

步骤二、获取所述飞机结构的载荷数据，并根据所述载荷数据计算出飞机结构的剪力、弯矩以及扭矩；

步骤三、根据所述飞机结构的剪力、弯矩以及扭矩，计算出局部坐标系下剪力所对应的载荷压心位置坐标：

展向压心＝弯矩/剪力

弦向压心＝扭矩/剪力；

步骤四、根据所述剪力、所述展向压心以及所述弦向压心耦合绘制剪力-压心3D包线图，和/或

根据载荷、所述展向压心以及所述弦向压心耦合绘制载荷-压心3D包线图；

步骤五、对所述3D包线图进行包线临界点的筛选，筛选出所有边界极值点，并保证所有边界极值点连接构造的外形面覆盖所述3D包线图中的所有点。

在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述翼面为尾翼。

在本申请的至少一个实施例中，选取所述尾翼的局部坐标原点位于翼面根部的前缘定点，X轴平行于翼面根部边肋指向后为正，Y轴垂直于翼面的弦平面指向上为正，Z轴沿翼面展向方向，由右手法则确定。

在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述飞机结构还包括翼面典型切面。

在本申请的至少一个实施例中，步骤四中，所述剪力-压心3D包线图以展向压心和弦向压心作为基本面的两个尺度坐标值，以剪力作为第三个尺度坐标值。

在本申请的至少一个实施例中，步骤二中，所述飞机结构的载荷数据包括飞机结构的气动载荷数据以及飞机结构的总载荷数据。