[发明专利]一种载荷平衡计算方法

说明书

本申请属于飞机结构强度试验中载荷平衡领域，特别涉及一种载荷平衡计算方法。包括：步骤一：创建等效载荷方程；步骤二：基于最小二乘数学模型创建所述等效载荷方程的约束方程；步骤三：根据拉格朗日乘子法求解所述约束方程的条件极值，并根据所述条件极值构建载荷处理问题模型；步骤四：根据所述载荷处理问题模型计算载荷谱。本申请的载荷平衡计算方法，将任务载荷根据力系等效原则分配到各个相应的载荷施加设备上，便于工程实施。本申请在计算载荷谱的过程中，简化了程序设计难度，提高了计算效率，实现自动化；提高加载点设计效率，降低设计员的劳动强度，优化试验实施布局。

技术领域

本申请属于飞机结构强度试验中载荷平衡领域，特别涉及一种载荷平衡计算方法。

背景技术

飞机结构强度试验是通过对飞机结构体施加模拟载荷，测量应力、应变及位移等力学参数，从而对结构体的承载能力和结构寿命作出正确的评价和估计，并为验证和优化结构设计提供可靠的依据。在静强度验证试验中，载荷处理是试验设计过程中的必要步骤。载荷处理的过程即是通过对已知的任务载荷的等效计算，求解出能够满足工程应用的可施加的载荷。目前现有技术中的计算方法还存在试验设计的效率低和工程试验实施的难度较高等缺点。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种载荷平衡计算方法，以解决现有级数存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种载荷平衡计算方法，包括：

步骤一：创建等效载荷方程；

步骤二：基于最小二乘数学模型创建所述等效载荷方程的约束方程；

步骤三：根据拉格朗日乘子法求解所述约束方程的条件极值，并根据所述条件极值构建载荷处理问题模型；

步骤四：根据所述载荷处理问题模型计算载荷谱。

可选地，步骤一中，所述创建等效载荷方程包括：

其中，F_x、F_y、F_z分别为任务载荷合力在x、y、z三个方向的力分量，M_x、M_y、M_z分别为任务载荷合力矩在x、y、z三个方向的力矩分量，f_i为所求施加载荷的大小，(a_i,b_i,c_i)为的方向向量，(x_i,y_i,z_i)为的作用点坐标。

可选地，步骤二中，所述创建所述等效载荷方程的约束方程包括：

构建等式约束的最小二乘数学模型如下：