一种翼肋与蒙皮铆钉连接载荷计算方法

标题：一种翼肋与蒙皮铆钉连接载荷计算方法

摘要：本发明提供了一种翼肋与蒙皮铆钉连接载荷计算方法。首先建立机翼结构总体应力分析模型并根据机翼与机身结构的配合关系，确定边界条件；之后，根据边界条件和载荷工况，计算得到不同工况下分析模型的应力计算结果；根据铆钉连接所在位置，从分析模型中提取出铆钉连接所在位置相邻单元的位移、载荷边界条件，施加到细节应力分析模型上；最后，根据翼肋与蒙皮铆钉连接受载简化理论以及细节应力分析模型计算结果，通过翼肋与蒙皮铆钉连接载荷计算公式得到铆钉连接的载荷值。本发明能更方便、快捷、准确地计算翼肋与蒙皮铆钉连接的载荷值。

申请号：CN201810682949.2

申请日：2018/6/27

申请人：西安飞机工业(集团)有限责任公司

首项权利要求：1.一种翼肋与蒙皮铆钉连接载荷计算方法，翼肋为拥有前梁和后梁的双梁式机翼上的普通翼肋，翼肋与蒙皮的连接形式为单排铆钉连接，其特征在于包含以下步骤：
1－1建立有限元模型时，选取的机翼承力组件至少包含前缘、蒙皮、翼梁、长桁、翼肋，蒙皮简化为板单元，翼梁简化为板杆单元，长桁简化为杆单元，翼肋简化为板杆单元；
1－2以长桁、翼肋、立柱、翼梁所在位置为基准，建立机翼总体应力分析模型；
1－3机翼与机身结构通过螺栓连接，在螺栓连接位置固支约束，作为机翼总体应力分析模型的边界条件；
1－4根据边界条件和载荷工况，计算得到机翼总体应力分析模型应力计算结果，载荷工况是按照飞机飞行情况，包括滑跑、起飞、爬升、巡航直至下滑、着陆，求解出机翼结构所受载荷；
1－5机翼总体应力分析模型计算结果输出为细节应力分析模型边界条件输入；
1－6根据铆钉连接所在位置，提取出机翼总体应力分析模型中的相邻板单元，并对板单元网格细化，细化时需确保节点通过铆钉连接所在位置；提取出机翼总体应力分析模型中相邻板单元位移、载荷边界条件，并将位移、载荷边界条件施加到细节应力分析模型上；
1－7根据细节应力分析模型计算结果以及翼肋与蒙皮铆钉连接简化理论的计算公式：
Qmax＝(qi-qj)max×p式中：p—铆钉间距qi为蒙皮板单元靠近翼根一侧剪流，qj为蒙皮板单元靠近翼尖一侧剪流，铆钉所受最大剪切力为Qmax在分析机翼蒙皮受载时假设如下，第一，蒙皮支持在桁条和翼肋上，以吸力或压力形式直接承受气动载荷，翼肋与蒙皮铆钉连接此时承受的集中力较小，予以忽略；第二，蒙皮平衡机翼部分弯矩形成拉应力或压应力，主要通过机翼蒙皮向翼根传递，即翼肋与蒙皮铆钉连接因机翼弯曲产生的剪切力较小，予以忽略；第三，本发明中，翼肋与蒙皮铆钉连接主要承受翼肋所在位置相邻蒙皮的剪流差，提取细节应力分析模型中铆钉连接位置最大剪流差，得到铆钉连接剪切力Qmax；
1－8将细节应力分析模型由NASTRAN运算及调试，求解序列101，输出结果代入本发明所述翼肋与蒙皮铆钉连接载荷计算公式，求得铆钉所受载荷值。

专利类型：发明申请