[发明专利]一种加筋壁板承载能力计算方法

摘要

本发明一种加筋壁板承载能力计算方法属于航空结构强度分析领域，本发明技术方案是基于轴向压缩载荷作用下蒙皮屈曲有效宽度计算方法，当蒙皮发生屈曲后，在由板梁单元构成的有限元模型中利用修改长桁的截面面积和惯性矩的方式进行刚度缩减，利用各载荷加载步的线性迭代求解方法进行结构的应力分析，并对计算结果中长桁的工作应力与作为破坏标准的基于工程法求解的长桁蒙皮组合结构的许用极限应力进行比较，进而得到结构的承载能力。本方法模型是板梁单元模型，较之传统的全壳体模型，利用线性求解代替了传统方法中耗时多、难收敛的几何非线性和接触等问题的求解，建模耗时少，计算速度快，且对计算机硬件和分析人员专业素养要求低。

主权项

一种加筋壁板承载能力计算方法，包括以下步骤1：根据加筋壁板结构建立有限元模型；步骤2：结构屈曲的有限元数值求解，利用步骤1中有限元模型结合施加载荷进行结构屈曲求解；步骤3：根据结构屈曲模态确定后屈曲初始扰动，基于非线性迭代求解技术来进行加筋壁板的后屈曲分析，进而确定承载能力；其特征在于，在步骤2中，结构屈曲的数值求解中是利用基于试验数据的工程方法对蒙皮的屈曲应力和长桁蒙皮组合结构的许用极限应力进行的求解；在有限元分析中，结合当前载荷情况，对结构进行基于有效宽度方法的刚度折减计算，并利用修改长桁的截面面积和惯性矩的方式来进行刚度缩减；通过计算引入刚度减缩后的分析模型，直到按分步载荷施加计算中任意长桁的工作应力达到上述计算得到的长桁蒙皮组合的许用极限应力时，结构达到了破坏临界，统计当前载荷步即为加筋壁板承载能力。