[发明专利]主翼面后缘结构及避免后缘卷曲及连接破坏强度分析方法

权利要求书

1.一种主翼面后缘结构，其特征在于，包括：主翼面后缘壁板(1)、密封结构(2)、动翼面(3)；

其中，密封结构(2)包括连接区(B)和夹芯区(A)；连接区(B)与主翼面后缘壁板(1)机械连接，夹芯区(A)的顶端与夹芯区(B)接触或存在间隙；连接区(B)是复材承压板结构，夹芯区(A)包括内面板(A2)、外面板(A1)和橡胶芯子(A3)；内面板(A2)和外面板(A1)之间填充橡胶芯子(A3)。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，橡胶芯子(A3)为蜂窝结构，其分布厚度与总体外形布置相关。

3.一种避免后缘卷曲及连接破坏强度分析方法，其特征在于，包括：

对密封结构进行静态应力分析，得到应力以及变形分布趋势；

依据应力以及变形分布趋势，对密封结构的内外面板在预设约束条件下进行结构参数优化，得到内外面板的最优结构参数；预设约束条件包括：体积比、结构最大变形、制造工艺。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对密封结构进行静态应力分析，得到应力以及变形分布趋势，包括：

依据总体外形、内外面板的最大厚度，确定橡胶芯子的最小厚度；将橡胶芯子的最小厚度和内外面板的最大厚度作为密封结构的初始结构参数；

采用“组合元素法”对具有初始结构参数的密封结构进行有限元建模；

将内外面板材料的表征、橡胶芯子材料特性的表征输入模型；

将内外面板、内外面板三部分的刚度矩阵进行叠加，并进行有限元线性迭代求解，得到其应力云图及变形云图。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，依据应力以及变形分布趋势，对密封结构的内外面板在预设约束条件下进行结构参数优化，得到内外面板的最优结构参数，包括：

以密封结构结构重量最小化为目标函数，以预设的体积比、结构最大变形、面板最大/最小厚度尺寸限制作为约束条件，冻结模型的橡胶芯子区域的优化，对模型的内外面板进行结构参数优化。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，得到内外面板的最优结构参数之后，所述方法还包括：

采用“组合元素法”对具有初始优化后的结构参数的密封结构进行有限元建模，得到应力数值；

根据应力数值中最大值计算螺栓剪切载荷；

根据螺栓剪切载荷和最优结构参数，计算内外面板钉孔挤压应力；

根据内外面板钉孔挤压应力和许用挤压应力，确定内外面板钉孔挤压强度的安全裕度。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用“组合元素法”对具有初始结构参数的密封结构进行有限元建模，包括：

将内外面板分别等效为二维各向异性层压板单元，单元选取弯曲板元S4R，网格尺寸10mm；将橡胶芯子等效为各向异性三维体单元，单元选取弯曲板元C3D8R，网格尺寸10mm。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，夹芯区的厚度是决定卷曲破坏和连接破坏的关键参数，其中，厚度越大，其结构复合应力越低。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，连接区运选用大弹性模量的复合材料，以有效提高连接区临界连接应力，以防止连接区发生连接破坏。