飛機節點原始載荷分配方法和系統技術方案

本發明專利技術實施例公開了一種飛機節點原始載荷分配方法和系統，以解決測試節點的原始載荷分配不均，導致得到的全機的應力、應變、變形的數據不準確，無法精確地實現飛機結構設計和強度計算的問題。所述方法包括選定當前原始載荷點周圍的N個測試節點；對每個當前原始載荷點，計算各測試節點的分配比；對每個測試節點，根據每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷；將各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷相加，得到各測試節點分配的總載荷。本發明專利技術實施例使原始載荷的分配更加合理，能夠更加精確地實現飛機結構設計和強度計算，可以在不產生明顯影響的前提下減少原始載荷分配的計算成本。

【技術實現步驟摘要】
飛機節點原始載荷分配方法和系統
本專利技術實施例涉及飛機
，特別是涉及一種飛機節點原始載荷分配方法和系統。
技術介紹
在飛機結構設計和強度計算之前，需要先將原始載荷映射到用于測試的節點上，進行測試節點原始載荷分配的計算，得到全機的應力、應變、變形的數據后，方可進行結構強度的設計工作。其中，原始載荷就是飛機氣動設計的數據化反映，它表征了整個飛機外部的氣動特性和受載特征。原始載荷的來源一般有三種:(1)風洞試驗測試得到的數據；(2)計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)軟件仿真所得的結果數據；(3)根據設計規范估算的數據。氣動就是以壓縮空氣為動力源，帶動機械完成伸縮或旋轉動作。測試節點通常為有限元節點，有限元節點是有限元模型的最基本要素，有限元模型是有限元法(Finite Element Analysis, FEA)的載體,有限元法是結構設計中常用的一種高效的數值計算方法，有限元節點上的載荷就叫做有限元節點載荷，有限元節點載荷是基于有限元計算模型而言的。飛機節點原始載荷分配主要是為了實現飛機全集慣性載荷和氣動載荷的平衡，同時在滿足平衡的前提下，將相應的原始載荷映射到節點上，以進行節點上分配的載荷計算。目前常用的方法有兩種:一種是將原始載荷分配到最近的站位節點上，再由站位節點分配到站位節點周邊的測試節點上；第二種是將原始載荷分配到最近的兩個站位節點上，兩個站位節點按距離反比的方式來確定分配系數。其中，站位節點位于飛機各重要承力結構上，站位節點載荷是飛機各重要承力結構上的載荷，它表征這些重要結構上的力和力矩的量值。圖1為通過站位節點進行測試節點原始載荷分配示意圖，其中，三個大圓表示站位節點，小圓表示原始載荷點，五邊形表示測試節點。這兩種方法都通過站位節點作為中間過渡進行分配，這樣的方法去除了原始載荷點和測試節點之間的相對位置關系，會出現測試節點的原始載荷分配不均的問題，導致得到的全機的應力、應變、變形的數據不準確，無法精確地實現飛機結構設計和強度計算。
技術實現思路
本專利技術實施例公開了一種飛機節點原始載荷分配方法和系統，以解決
技術介紹
中測試節點的原始載荷分配不均，導致得到的全機的應力、應變、變形的數據不準確，無法精確地實現飛機結構設計和強度計算的問題。為了解決上述問題，本專利技術實施例公開了一種飛機節點原始載荷分配方法，包括:按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點，N為正整數，所述各測試節點為基于距離相鄰原則確定的當前原始載荷點周圍的測試節點； 對每個當前原始載荷點，計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比；對每個測試節點，根據預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷；將所述各測試節點從所述每個當前原始載荷點分配的載荷相加，得到所述各測試節點分配的總載荷；依據所述各測試節點分配的總載荷進行飛機測試部件的應力、應變和變形計算，調整飛機測試部件的結構參數，完成飛機結構設計和強度計算。優選的，所述對每個當前原始載荷點，計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比，包括:對每個當前原始載荷點，根據(SUM-Ai )/ (SUM* (N-1))計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比；其中，SUM為所述當前原始載荷點到所述N個測試節點的距離和，Ai為所述當前原始載荷點到第i個測試節點的距離。優選的，所述對每個測試節點，根據預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷，包括:對每個測試節點，分別將所述預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比相乘，計算得到所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷。優選的，所述按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點，包括:按照所述當前原始載荷點到其周圍的全部測試節點的距離，對所述當前原始載荷點周圍的全部測試節點進行升序排序；在所述全部測試節點中選擇所述距離排在前N位的N個測試節點。優選的，所述按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點之前，還包括:將原始載荷點與測試節點按照飛機測試部件進行分離，將相應的原始載荷點和測試節點組成的集合歸屬到對應的飛機測試部件上。本專利技術實施例還公開了一種飛機節點原始載荷分配系統，包括:選定模塊，用于按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點，N為正整數，所述各測試節點為基于距離相鄰原則確定的當前原始載荷點周圍的測試節點；分配比計算模塊，用于對每個當前原始載荷點，計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比；分配載荷計算模塊，用于對每個測試節點，根據預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷；總載荷計算模塊，用于將所述各測試節點從所述每個當前原始載荷點分配的載荷相加，得到所述各測試節點分配的總載荷；調整模塊，用于依據所述各測試節點分配的總載荷進行飛機測試部件的應力、應變和變形計算，調整飛機測試部件的結構參數，完成飛機結構設計和強度計算。優選的，所述分配比計算模塊對每個當前原始載荷點，根據(SUM-Ai)/(SUM*(N-1))計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比；其中，SUM為所述當前原始載荷點到所述N個測試節點的距離和，Ai為所述當前原始載荷點到第i個測試節點的距離。優選的，所述分配載荷計算模塊對每個測試節點，分別將所述預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比相乘，計算得到所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷。優選的，所述選定模塊，包括:排序子模塊，用于按照所述當前原始載荷點到其周圍的全部測試節點的距離，對所述當前原始載荷點周圍的全部測試節點進行升序排序；選擇子模塊，用于在所述全部測試節點中選擇所述距離排在前N位的N個測試節點。優選的，還包括:分離模塊，用于在選定模塊按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點之前，將原始載荷點與測試節點按照飛機測試部件進行分離，將相應的原始載荷點和測試節點組成的集合歸屬到對應的飛機測試部件上。與
技術介紹
相比，本專利技術實施例包括以下優點:首先，本專利技術實施例可以實現原始載荷到測試節點的直接分配。由于考慮到原始載荷點與測試節點之間的相對位置關系，因此原始載荷的分配更加合理，得到的全機的應力、應變、變形的數據更準確，能夠更加精確地實現飛機結構設計和強度計算。其次，通過選定原始載荷點周圍的N個測試節點，并將N設置為一定范圍，例如N為6到10之間，可以在不產生明顯影響的前提下減少原始載荷分配的計算成本。附圖說明圖1是通過站位節點進行測試節點原始載荷分配示意圖2是本專利技術實施例中一種飛機節點原始載分配方法流程圖3是本專利技術實施例中一種飛機節點原始載分配方法流程圖4是本專利技術實施例中一種飛機節點原始載分配方法流程圖5是本專利技術實施例中節點載荷直接分配方案示意圖6是本專利技術實施例中一種飛機節點原始載分配系統結構圖7是本專利技術實施例中一種飛機節點原始載分配系統結構圖。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。本專利技術實施例公開了一種飛機節點原始本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種飛機節點原始載荷分配方法，其特征在于，包括：按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點，N為正整數，所述各測試節點為基于距離相鄰原則確定的當前原始載荷點周圍的測試節點；對每個當前原始載荷點，計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比；對每個測試節點，根據預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷；將所述各測試節點從所述每個當前原始載荷點分配的載荷相加，得到所述各測試節點分配的總載荷；依據所述各測試節點分配的總載荷進行飛機測試部件的應力、應變和變形計算，調整飛機測試部件的結構參數，完成飛機結構設計和強度計算。

【技術特征摘要】
1.一種飛機節點原始載荷分配方法，其特征在于，包括: 按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點，N為正整數，所述各測試節點為基于距離相鄰原則確定的當前原始載荷點周圍的測試節點； 對每個當前原始載荷點，計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比； 對每個測試節點，根據預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷； 將所述各測試節點從所述每個當前原始載荷點分配的載荷相加，得到所述各測試節點分配的總載荷； 依據所述各測試節點分配的總載荷進行飛機測試部件的應力、應變和變形計算，調整飛機測試部件的結構參數，完成飛機結構設計和強度計算。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對每個當前原始載荷點，計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比，包括: 對每個當前原始載荷點，根據(SUM-Ai )/ (SUM* (N-1))計算所述N個測試節點中的各測試節點的分配比； 其中，SUM為所述當前原始載荷點到所述N個測試節點的距離和，Ai為所述當前原始載荷點到第i個測試節點的距離。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對每個測試節點，根據預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比，計算所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷，包括: 對每個測試節點，分別將所述預先獲取的每個當前原始載荷點的載荷和對應的分配比相乘，計算得到所述各測試節點從每個當前原始載荷點分配的載荷。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點，包括: 按照所述當前原始載荷點到其周圍的全部測試節點的距離，對所述當前原始載荷點周圍的全部測試節點進行升序排序； 在所述全部測試節點中選擇所述距離排在前N位的N個測試節點。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照距離選定飛機測試部件上的當前原始載荷點周圍的N個測試節點之前，還包括: 將原始載荷點與測試節點按照飛機測試部件進行分離，將相應的原始載荷點和測試節點...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王平，牟全臣，
申請(專利權)人：王平，牟全臣，
類型：發明
國別省市：