[发明专利]一种十字空心结构的截面刚度数据获取方法和装置

权利要求书

1.一种十字空心结构的截面刚度数据获取方法，所述十字空心结构满足B-B3-B4B2，B-B3-B4B6，HH2+H3；其特征在于，包括：

步骤一、获取十字空心结构的截面的特征尺寸数据，沿所述截面的所有的边将所述截面划分为14个分区；其中，所述截面的特征尺寸数据包括：主矩形横向长度B，主矩形纵向高度H，上耳片左侧到主矩形左边界的长度B₁，上耳片宽度B₂，上耳片纵向高度H₁，主矩形左侧的壁厚B₃，主矩形右侧的壁厚B₄，主矩形上部的壁厚H₂，主矩形下部的壁厚H₃，下耳片左侧到主矩形左边界的长度B₅，下耳片宽度B₆，下耳片纵向高度H₄，N为正的偶数；

步骤二、将每个分区均匀划分为N×N个矩形网格和N×N/4个薄膜，确定所述截面的薄膜总数M＝3.5N²；每个薄膜包括一组2x2矩形网格；

步骤三、根据所述特征尺寸数据以及N，确定每个分区的横向网格步长b和纵向网格步长h，利用如下公式(1)，建立每个网格节点的应力函数值求解方程；根据所有网格节点的应力函数值求解方程，确定每个网格节点的应力函数值；所述截面内所有网格线的交点为网格节点；φ₀表示任一网格节点的应力函数值，b₀表示所述任一网格节点所在分区的横向网格步长，h₀表示所述任一网格节点所在分区的纵向网格步长；φ₁表示所述任一网格节点的右节点的应力函数值；φ₂表示所述任一网格节点的下节点的应力函数值；φ₃表示所述任一网格节点的左节点的应力函数值；φ₄表示所述任一网格节点的上节点的应力函数值；在节点为网格节点时，节点的应力函数值为网格节点的应力函数值，在节点为外边界节点时，节点的应力函数值为预设数值；在节点为内边界节点时，节点的应力函数值为φ_x；

步骤四、根据任一薄膜包括的网格节点的应力函数值、横向网格步长b₁和纵向网格步长h₁，利用如下公式(2)，确定所述任一薄膜对应的薄膜体积；表示所述薄膜的中心节点的应力函数值；表示所述薄膜的右节点的应力函数值；表示薄膜的下节点的应力函数值；表示薄膜的左节点的应力函数值；表示薄膜的上节点的应力函数值；表示所述薄膜的右上节点的应力函数值；表示薄膜的右下节点的应力函数值；表示薄膜的左下节点的应力函数值；表示薄膜的左上节点的应力函数值；

步骤五、根据任一薄膜i对应的薄膜体积V_i、横向网格步长b₁和纵向网格步长h₁，利用如下公式(3)，计算任一薄膜i对应的截面扭转刚度J_i,i＝1,2,…,M；

J_i＝2h₁b₁×V_i (3)

步骤六、根据所有薄膜对应的截面扭转刚度，利用如下公式(4)，获取十字空心结构的截面对应的截面扭转刚度J；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有网格节点的应力函数值求解方程，确定每个网格节点的应力函数值，包括：

利用如下公式(5)，建立的内边界值φ_x求解方程；

根据所有网格节点的应力函数值求解方程以及内边界值φ_x求解方程，确定每个网格节点的应力函数值；

其中，γ_k为任一紧贴内边界一周的网格节点的应力函数值，b_k为任一紧贴内边界一周的网格节点对应的横向网格步长，h_k为任一紧贴内边界一周的网格节点对应的纵向网格步长，n₁为紧贴内边界一周的网格节点的数目，k为取值从1至n₁的整数；S为所述截面内边界所围的面积。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设数值为0。