[发明专利]高准确度获取回字形空心结构截面刚度数据的方法

摘要

本发明属于结构力学领域，涉及一种高准确度获取“回”字形空心结构截面刚度数据的方法。本发明利用弹性力学中的“薄膜比拟”方法，将“回”字形空心结构的截面刚度数据的获取过程转化为“回”字形空心结构的薄膜体积数据的求解过程，再利用弹性力学的基本假设及与结构对应的边值条件，将这些薄膜体积数据转化成与所求结构对应的刚度数据。本发明利用对“回”字形空心结构的薄膜体积的求解，可以以较高的准确度获取该结构的截面刚度数据。这一方法的出现，给“回”字形空心结构的分析、优化、再利用提供了可靠的理论依据，给飞机部件的减重设计带来了福音。

主权项

一种高准确度获取“回”字形空心结构截面刚度数据的方法，其特征是：(1)利用弹性力学中的“薄膜比拟”方法，将“回”字形空心结构的截面刚度数据的获取过程转化为“回”字形空心结构的薄膜体积数据的求解过程，其中，横向长度b对应于“回”字形空心结构的薄膜体积的横向外边界长度，纵向高度H对应于“回”字形空心结构的薄膜体积的纵向外边界长度，横向壁厚t1对应于“回”字形空心结构的薄膜体积中的纵向内、外边界之间的距离，纵向壁厚t2对应于“回”字形空心结构的薄膜体积中横向内、外边界之间的距离；(2)利用该结构的边值条件，运用数学中的体积积分方法，求得“回”字形空心结构的薄膜体积；(3)引入弹性力学中的基本假设，将该“回”字形空心结构的薄膜体积数据转化为“回”字形空心结构的截面刚度数据，获取“回”字形空心结构的横向截面刚度数据I1，“回”字形空心结构的纵向截面刚度数据I2和“回”字形空心结构的扭转截面刚度数据J， I 1 = b H 3 12 - ( b - 2 t 1 ) ( H - 2 t 2 ) 3 12 - - - ( 1 ) I 2 = H b 3 12 - ( H - 2 t 2 ) ( b - 2 t 1 ) 3 12 - - - ( 2 ) J = b H 3 3 + ( b - 2 t 1 ) ( H - 2 t 2 ) 3 6 - ( b - 2 t 1 ) ( H - 2 t 2 ) H 2 2 - H 4 π 5 Σ m = 1,3,5 · · · ∞ th ( mπb 2 H ) - sh ( mπ ( b - 2 t 1 ) 2 H ) ch ( mπb 2 H ) cos ( mπ t 2 H ) m 5 - - - ( 3 )