[发明专利]一种压板式安装的飞机风挡玻璃小挠度计算方法

权利要求书

1.一种压板式安装的飞机风挡玻璃小挠度计算方法，其特征在于，包括：

步骤一、根据复合材料力学中层合板的刚度理论，获取风挡玻璃的弯曲刚度矩阵；

步骤二、根据薄板小挠度弯曲的基本微分方程，获取气密载荷作用下风挡玻璃的小挠度运动控制方程；

步骤三、将压板式安装的风挡玻璃边界条件简化为四边固支边界条件；

步骤四、将挠度函数展成满足四边固支边界条件的挠曲面试函数，带入小挠度运动控制方程，得到适用于压板式安装的飞机风挡玻璃的小挠度计算公式；

步骤一中，所述根据复合材料力学中层合板的刚度理论，获取风挡玻璃的弯曲刚度矩阵包括：

弯曲刚度矩阵D_ij为：

其中，为折减刚度矩阵，Z_k、Z_k-1分别为各单层在厚度方向的坐标，厚度方向坐标原点位于中面上；

对于各向同性材料，矩阵表示为：

其中，E为弹性模量，μ为泊松比；

步骤二中，所述根据薄板小挠度弯曲的基本微分方程，获取气密载荷作用下风挡玻璃的小挠度运动控制方程包括：

小挠度下，结构中面的纵向位移为零，即u＝v＝0，可得ε_x＝ε_y＝γ_xy＝0，则有：

其中，u、v为结构中面内两个相互垂直x、y的方向上的位移，ε_x、ε_y、γ_xy分别为x、y方向上的应变以及纵向平面上的剪切应变，M_x、M_y、M_xy为层合板横截面上单位宽度的内力矩，分别为中面的应变、曲率和扭率；

在气密载荷q₀作用下，风挡玻璃的小挠度运动控制方程为：

将风挡玻璃的弯曲刚度矩阵带入小挠度运动控制方程中，得到：

步骤三中，所述将压板式安装的风挡玻璃边界条件简化为四边固支边界条件包括：

将压板式安装的玻璃边界截面，简化为四边固支边界条件；

即：

ω_x＝0＝ω_x＝a＝ω_y＝0＝ω_y＝b＝0

(M_x)_x＝0＝(M_x)_x＝a＝(M_y)_y＝0＝(M_y)_y＝b＝0

其中，a为风挡玻璃长度，b为风挡玻璃宽度；

步骤四中，所述将挠度函数展成满足四边固支边界条件的挠曲面试函数，带入小挠度运动控制方程，得到适用于压板式安装的飞机风挡玻璃的小挠度计算公式包括：

设夹层玻璃的点(x,y)处挠度函数为：

其中，气密载荷q₀可展为与挠度函数同样的三角级数：

由三角级数的正交性，得：

从而得到待定参数A_mn：

则，适用于压板式安装的飞机风挡玻璃的小挠度计算公式为：