[发明专利]一种静力学分析模型修正方法、修正系统和静强度分析方法

说明书

本申请提供了一种静力学分析模型修正方法，该方法的步骤包括：获取待测热防护结构的破坏边界实验数据；对基于所述破坏边界实验数据构建的静力学分析模型进行修正，获得在误差允许范围内的静力学分析模型。本申请所述技术方案利用实验结果对缝合夹层整体式热防护结构的静力学分析模型进行修正提高模型的精准度，更加具有真实性；进一步根据修正后的模型进行缝合夹层整体式热防护结构的静强度安全裕度的评估，提高评估的可信度。

技术领域

本申请涉及飞行器力学分析领域，尤其涉及一种适用于缝合夹层整体式热防护结构的静力学分析模型修正方法及系统。

背景技术

高超声速飞行器飞行过程中面临着严酷气动热环境，需进行热防护以保证主承载结构、舱内设备工作在适宜温度。与常见的刚性陶瓷瓦、柔性隔热毡等热防护方案不同，缝合夹层整体式热防护结构(简称整体式TPS)是一种新型热防护方案，如图1所示，具有轻质、高效、高可靠、可大尺度应用等优点，应用前景广阔。

为保证飞行安全，整体式TPS热防护结构在应用过程中需保证结构完整、功能可靠，因而需要对整体式TPS热防护结构进行全面的分析及验证。一般通过构建静力学模型对整体式TPS热防护结构进行静力学性能的分析。但常规的静力学模型主要存在两个问题：其一是静力学分析模型精度未经过试验结果修正；其二是静力学分析模型进行静强度安全裕度评估时采用仿真分析获得的应力/应变与试验获得的强度进行对比，引入测量误差、分析模型误差，结果可信度较低。

发明内容

本申请实施例提出了一种静力学分析模型修正方法及系统，以解决静力学分析模型精度低，基于静力学模型进行静强度安全裕度分析时误差大，可信度低的问题。

为解决上述技术问题之一，本申请提供了一种静力学分析模型修正方法，该方法的步骤包括：

获取待测热防护结构的破坏边界实验数据；

对基于所述破坏边界实验数据构建的静力学分析模型进行修正，获得在误差允许范围内的静力学分析模型。

优选地，所述待测热防护结构为缝合夹层整体式热防护结构。

优选地，所述获取待测热防护结构的破坏边界实验数据的前一步包括：

基于四点弯曲受压试验方法，对待测热防护结构进行受压实验。

优选地，所述基于四点弯曲受压试验，对待测热防护结构进行受压实验的步骤包括：

对装载在加载设备上的待测热防护结构进行分级加载；

对加载过程中的待测热防护结构进行应变和挠度测量，直至待测热防护结构被破坏；

提取待测热防护结构被破坏时，当前加载等级的前一级的加载数据作为静力学分析数据。

优选地，所述对装载在加载设备上的待测热防护结构进行分级加载的前一步包括：

对待测热防护结构进行预加载。

优选地，所述对加载过程中的待测热防护结构进行应变和挠度测量，直至待测热防护结构被破坏的步骤包括：

利用3D数字散斑设备8探测预设在待测热防护结构上表面的散斑，获取加载过程中待测热防护结构的应变数据；

利用视频挠度仪9对待测热防护结构进行挠度测量。

优选地，所述对基于所述破坏边界实验数据构建的静力学分析模型进行修正，获得在误差允许范围内的静力学分析模型的步骤包括：

基于所述破坏边界实验数据，利用ABAQUS分析软件构建待测热防护结构的静力学分析模型。

优选地，所述对基于所述破坏边界实验数据构建的静力学分析模型进行修正，获得在误差允许范围内的静力学分析模型的步骤包括：