[发明专利]一种运载火箭蒙皮桁条结构的有限元分析方法

摘要

本发明涉及一种运载火箭蒙皮桁条结构的有限元分析方法，可用于结构强度快速分析，也可以用于快速建模，属于结构强度分析技术领域。该方法将蒙皮桁条结构的强度分析过程标准化，积累材料数据和结构参数数据，利用分析标准和数据库的效率优势，提高工作效率和分析质量。

主权项

一种运载火箭蒙皮桁条结构的有限元分析方法，其特征在于步骤为：1）对蒙皮建立有限元模型，有限元模型中所使用的参数为蒙皮的材料属性和蒙皮的几何尺寸；所述的蒙皮的材料属性是指蒙皮材料的弹性模量、泊松比、屈服应力、极限强度和断后伸长率，并保存在数据库中；所述的蒙皮的几何尺寸是指蒙皮的中面直径、高度和厚度，并保存在数据库中；2）对桁条建立有限元模型，有限元模型中所使用的参数为桁条的材料属性和桁条的几何尺寸；所述的桁条的材料属性是指桁条材料的弹性模量、泊松比、屈服应力、极限强度和断后伸长率，并保存在数据库中；所述的桁条的几何尺寸是指桁条的截面尺寸，并保存在数据库中；3）对环框建立有限元模型，有限元模型中所使用的参数为环框的材料属性和环框的几何尺寸；所述的环框的材料属性是指环框材料的弹性模量、泊松比、屈服应力、极限强度和断后伸长率，并保存在数据库中；所述的环框的几何尺寸是指环框的截面尺寸，并保存在数据库中；4）将步骤1）中建立的蒙皮模型、步骤2）中建立的桁条模型和步骤3）中建立的环框模型进行装配，得到装配模型；5）对步骤4）得到的装配模型进行开孔；6）采用有限元工具对步骤5）得到的装配模型进行单元划分，得到单元模型，得到的单元模型为应力分析模型或稳定性分析模型；进行单元划分时要求相邻桁条之间不少于5个单元以及相邻的环框之间不 少于5个单元；以达到足以描述失稳波和结构变形模式的要求；7）如果步骤6）得到的单元模型为应力分析模型，则采用完全积分单元；如果步骤6）得到的单元模型为稳定性分析模型，分两种情况，如果在稳定性分析模型的任意方向的单元数目大于4，则采用减缩积分单元，如果在稳定性分析模型的任意方向的单元数目小于等于4，则采用完全积分单元；8）采用有限元工具在单元模型上施加边界条件和载荷，然后用有限元工具对单元模型进行应力分析或稳定性分析。