[发明专利]一种正交式可展结构压缩应变与作用力的预测方法和装置

权利要求书

1.一种正交式可展结构压缩应变与作用力的预测方法，其特征在于，所述方法包括：

基于豆荚子结构的板厚与曲率半径，计算豆荚子结构压缩变形后的最大应变值；包括：

将所述豆荚子结构的弧形板的厚度与双倍曲率半径之商，确定为所述豆荚子结构压缩变形后的最大应变值；

基于豆荚子结构的曲率半径、弧度、豆荚子结构压平时最大横向变形量以及羽毛子结构的宽度和长度，计算羽毛子结构的最大应变值；

所述羽毛子结构的最大应变值通过如下公式计算得到：

其中，所述ε₂为所述羽毛子结构的最大应变值、所述E为羽毛子结构材料的弹性模量、所述l_z为羽毛子结构细梁受横向挤压力F_x时自由端的轴向变形量、所述t为羽毛子结构的厚度、所述k为羽毛子结构的宽度；

依据所述豆荚子结构压缩变形后的最大应变值与所述羽毛子结构的最大应变值，计算可展结构的最大应变值；

基于豆荚子结构变形的力学特性第一关系，计算豆荚子结构变形时受到的纵向压缩力与纵向、横向变形量之间的关系；

所述豆荚子结构变形的力学特性第一关系的计算公式分为两个阶段，第一阶段的第一公式如下：

c＝brln[(2r+h)/(2r-h)]-A'

其中，所述θ'为所截取的豆荚子结构小单元的转角、所述θ_L'为整个豆荚子结构的最大转角、所述E'为豆荚子结构材料的弹性模量、所述r为豆荚子结构变形前的曲率半径、所述h为豆荚子结构的厚度、所述b为豆荚子结构的轴向长度、所述L为豆荚子结构的弧长、所述A'为豆荚子结构细梁的截面面积；

表征第二阶段纵向压缩力F_y1与纵向变形量l_y具体关系的第二公式如下：

其中，C为修正系数，所述C的数值为两阶段交界的纵向压缩量l_y时，第一阶段的第一公式计算得到作用力F_y1与所述第二公式计算得到的F_y1的比值；所述E'为豆荚子结构材料的弹性模量，所述I为豆荚子结构的弧形板的惯性矩，所述r为豆荚子结构变形前的曲率半径；

表征第二阶段纵向变形量l_y与横向变形量l_x具体关系的第三公式如下：

其中，所述r、γ为压缩变形前豆荚子结构的曲率半径与弧度，所述r’、γ’为压缩变形后豆荚子结构的曲率半径与弧度；

基于羽毛子结构变形的力学特性第二关系，计算羽毛子结构受到的横向挤压力与横向变形量之间的关系；

所述羽毛子结构变形的力学特性第二关系的计算公式如下：

其中，所述θ为所截取的羽毛子结构小单元的转角、所述θ_L为整个羽毛子结构的最大转角、所述E为羽毛子结构材料的弹性模量、所述k为羽毛子结构的宽度、所述A为羽毛子结构细梁的截面面积；

依据所述第一关系、所述第二关系的计算结果，计算得到所述正交式可展结构纵向压缩力与纵向压缩量之间的关系。