[发明专利]一种飞机增升装置刚度控制方法

说明书

一种飞机增升装置刚度控制方法，通过翼面结构展向梁上接头的数量和位置控制翼面结构的刚度，将翼面结构沿展向划分为若干个剖面，得到翼面结构的展向、弦向的弯曲扭转刚度参数；将翼面结构简化为一根直梁，该直梁与展向梁重合，将连接在展向梁上的多个接头作为直梁的多个支持点；以增升装置翼面结构展向、弦向变形为优化目标，以支持点支反力差异最小为约束条件，设置直梁支持点位置及数量优化问题的适应度函数，进行优化，得到满足约束条件的支持点位置及数量；该支持点在直梁上的位置和数量即为接头在展向梁上的位置和数量。

技术领域

本发明涉及结构强度分析技术领域，特别涉及飞机大弦长超薄铰链式增升装置刚度控制方法。

背景技术

飞机增升装置广泛应用于大型飞机之中以改善飞机的起降性能。增升装置采用铰链式定轴转动，设计空间有一定限制，弦长大、翼型薄是其一大特点，这种布置使结构弦向变形大，刚度指标难以控制，如何在有限设计空间内进行合理支持点布置以达到控制变形目的，成了大弦长(弦长3米以上)超薄(翼型150mm以下)铰链式增升装置设计的一大难点，现有工程算法已不能满足大弦长超薄铰链式增升装置刚度控制要求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种以控制结构变形为目标，通过对结构支持点进行位置和数量优化的飞机增升装置刚度控制方法。

通过建立正确有效合理的优化仿真分析模型，运用相关的算法对其进行结构布置及支持点位置优化，得到满足各项约束条件的支持优化布局，进而对优化布局下的结构刚度进行刚度分析，从而获的控制结构刚度的方法。

一种飞机增升装置刚度控制方法，该增升装置包含翼面结构和多个接头，接头连接在翼面结构的展向梁上，已知增升装置结构形式，其特征在于：通过翼面结构展向梁上接头的数量和位置控制翼面结构的刚度，所述接头的数量和位置的计算方法如下：

(1)将翼面结构沿展向划分为若干个剖面，计算出每个剖面的形心、剖面惯性矩，得到翼面结构的展向、弦向的弯曲扭转刚度参数；

(2)将翼面结构简化为一根直梁，该直梁与展向梁重合，将连接在展向梁上的多个接头作为直梁的多个支持点；

(3)将翼面结构的展向、弦向弯曲扭转刚度参数赋予直梁；

(4)将翼面结构的气动载荷采用展向、弦向载荷大小一致的原则等效施加到直梁上：

(5)以增升装置翼面结构展向、弦向变形为优化目标，以支持点支反力差异最小为约束条件，设置直梁支持点位置及数量优化问题的适应度函数，进行优化，得到满足约束条件的支持点位置及数量；该支持点在直梁上的位置和数量即为接头在展向梁上的位置和数量。

所述的步骤5)中适应度函数采用下列公式：

式中：

f_max、f_min——支持点的最大、最小的支反力，

f_sum——为支持点上的支反力的和，

u_max——梁的最大垂向、弦向变形，

u_lim——为设计允许的梁的最大垂向、弦向变形。

本发明的有益效果在于：

1)对大弦长、翼型薄铰链式增生装置创新性地进行结构支持点位置优化；

2)针对优化结构进行精确刚度表征，有效减轻结构重量。

以下结合实施例附图对本申请做进一步详细说明。

附图说明

图1是飞机的铰链式增生装置结构示意图。