[发明专利]一种飞机结构强度单元合并方法与装置

说明书

本发明提供了一种飞机结构强度单元合并方法与装置，所述结构强度单元包括杆单元以及板单元，其中，所述方法包括：查找选中的有限元模型中包含的全部杆单元；获取各杆单元两端的节点对应的节点编号；按照设定规则通过各杆单元两端的节点编号对节点进行合并生成所述结构强度单元的杆单元；将由所述杆单元围成的区域生成所述结构强度单元对应的板结构；确定所述板结构对应的四个节点的节点坐标；依据所述四个节点的节点坐标对所述四个节点进行排序；将各节点顺次连接生成所述结构强度单元的板单元。通过本发明提供的飞机结构强度单元合并方法能够节省人力资源，还可以提升处理效率。

技术领域

本发明涉及飞机结构稳定性强度校核分析技术领域，特别是涉及一种飞机结构强度单元合并方法与装置。

背景技术

在飞机设计中，飞机结构强度分析工作是其中必不可少且工作量很大的一项内容，整个强度分析工作通常遵循下列流程：有限元网格划分->Nastran(有限元)分析->强度模型建立->强度分析->计算报告。

而在上述流程中，有限元网格是强度模型计算的基础，为强度计算提供必要的部分信息，包括整个模型的网格，对应的载荷，部分材料属性和单元特性等内容，通过有限元网格基础上建立强度模型，能够最大程度的继承已有数据。但是由于有限元网格是离散化后的单元，和强度分析的结构单元有较大区别，所以目前迫切需要解决的问题为建立强度单元和有限元网格之间的关系，通过建立的关系来最大程度的借鉴已有有限元网格的参数，减少重复工作，提高强度校核工作的效率和准确性。

在飞机结构强度分析中，稳定性分析占据了整个分析工作的90％以上，其中，蒙皮稳定性的分析又占到整个稳定性分析工作的30％以上。蒙皮的稳定性分析主要通过对蒙皮的尺寸、化铣区域尺寸、厚度、材料参数和边界条件进行分析得出分析结果。蒙皮的尺寸需要将离散的有限元单元合并为强度单元来实现。飞机结构强度校核软件中，通过应力模型和强度模型之间的关系，将原始的有限元单元通过映射关系建立强度单元和应力单元的关系，在这种情况下，强度单元通常是由多个应力单元组成，应力单元负责提供原始的载荷，强度单元通过合并后获得其分析对应的尺寸以及厚度等信息。

目前在确定飞机结构强度单元的尺寸时，由人工通过原始的三维CAD模型去查找各结构强度单元的尺寸。由于在实际操作过程中，需要对大量结构强度单元的尺寸进行确定，因此，采用该种方法需要消耗大量的人力资源并且耗时。不仅如此，由于数值均通过人工记录并计算，因此，在数值的读取、计算过程中难免会出现错误，影响确定的结构强度单元尺寸准确性，最终导致飞机结构强度分析结果不准确。

发明内容

鉴于上述现有的强度单元尺寸确定方案需要耗费大量人力资源、耗时长、且准确性差的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的飞机强度单元合并方法与装置。

依据本发明的一个方面，提供了一种飞机结构强度单元合并方法，所述结构强度单元包括杆单元以及板单元，所述方法包括：查找选中的有限元模型中包含的全部杆单元；获取各杆单元两端的节点对应的节点编号；按照设定规则通过各杆单元两端的节点编号对节点进行合并生成所述结构强度单元的杆单元；将由所述结构强度单元的杆单元围成的区域生成所述结构强度单元对应的板结构；确定所述板结构对应的四个节点的节点坐标；依据所述四个节点的节点坐标对所述四个节点进行排序；将各节点顺次连接生成所述结构强度单元的板单元。

优选地，所述获取各杆单元两点的节点编号的步骤包括：获取各杆单元对应的标识；分别依据各杆单元对应的标识获取各杆单元两端的节点对应的节点编号。

优选地，所述按照设定规则通过各杆单元两端的节点编号对节点进行合并的步骤包括：针对每个节点编号，确定是否仅存在一个与所述节点编号相同的节点编号；若是，则将所述节点编号对应的两个节点进行合并。