[发明专利]一种飞机结构中加筋壁板屈曲载荷确定方法

权利要求书

1.一种飞机结构中加筋壁板屈曲载荷确定方法，其特征在于，包括：

根据壁板与筋条的刚度关系，得出计算相邻筋条间壁板的等效宽度；

基于相邻筋条间壁板的等效宽度，构建加筋壁板结构势能公式；

基于加筋壁板势能公式，依据最小势能原理，利用里兹法得到加筋壁板屈曲应力；

基于加筋壁板屈曲应力，计算得到加筋壁板单位宽度轴压屈曲载荷。

2.根据权利要求1所述的飞机结构中加筋壁板屈曲载荷确定方法，其特征在于，

所述根据壁板与筋条的刚度关系，得出相邻筋条间壁板的等效宽度，具体为：

对于闭剖面筋条：

对开剖面筋条：

其中，

b为相邻筋条间壁板的等效宽度；

b₁为筋条连接在壁板上板元的宽度；

b_f为相邻筋条边缘间的距离；

W′为筋条与壁板的弯曲刚度比；

N′为筋条与壁板的扭转刚度比。

3.根据权利要求2所述的加筋壁板结构屈曲载荷确定方法，其特征在于，

所述构建加筋壁板势能公式，具体为：

Π＝U_sk+U_st-W；

其中，

Π为加筋壁板势能；

U_sk为壁板的弹性应变能；

U_st为筋条的扭转应变能；

W为外力做功；

a为壁板长度；

x为在壁板长度方向的坐标；

y为在壁板宽度方向的坐标；

D₁₁、D₂₂、D₁₂为、D₆₆为、D₁₆为、D₂₆为加筋壁板弯曲刚度矩阵分量；

w为壁板的离面位移函数；

k_L为壁板左侧弹性约束刚度；

k_R为壁板右侧弹性约束刚度；

σ_x为壁板沿x方向的应力；

t为壁板厚度。

4.根据权利要求3所述的飞机结构中加筋壁板屈曲载荷确定方法，其特征在于，

其中，

q为关联系数；

m为轴向屈曲半波数；

GJ为筋条的自由扭转刚度。

5.根据权利要求4所述的飞机结构中加筋壁板屈曲载荷确定方法，其特征在于，

所述基于加筋壁板势能公式，依据最小势能原理，利用里兹法得到加筋壁板屈曲应力，具体为：

其中，

σ_buck为加筋壁板屈曲应力。

6.根据权利要求5所述的飞机结构中加筋壁板屈曲载荷确定方法，其特征在于，

所述基于加筋壁板屈曲应力，计算得到加筋壁板单位宽度轴压屈曲载荷，具体为：

其中，

N_buck为加筋壁板单位宽度轴压屈曲载荷；

B为壁板的宽度；

为壁板的厚度N为筋条的个数；

n为筋条的板元数；

(E_x)_k为筋条第k个板元轴向等效弹性模量；

(E_x)_skin为壁板轴向等效弹性模量；

b_k为筋条第k个板元的宽度，其中，b₁为筋条连接在壁板上板元的宽度；

t_k为筋条第k个板元的厚度。