[发明专利]一种飞行器薄壁结构传载特性同材料模型试验设计方法

摘要

本发明属于结构/强度试验技术领域，涉及一种飞行器薄壁结构传载特性同材料模型试验设计方法。本发明提供一种飞行器薄壁结构传载特性同材料模型试验设计方法，可以在保证结构处于平面应力状态范围内调整结构厚度的缩放比例，来消除工程制造困难。通过模型试验可以成倍地缩短试验周期与规模，节约成本，并降低飞行器方案论证阶段的设计风险。

主权项

1.一种飞行器薄壁结构传载特性同材料模型试验设计方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：步骤一，确定模型机的外形尺寸和厚度缩放比例：L原型/L模型＝CL、t原型/t模型＝Ct；并选择与原型机相同的材料，弹性模量CE＝E原型/E模型＝1、泊松比Cμ＝μ原型/μ模型＝1；其中，调整薄壁结构厚度的缩放比例，保证薄壁结构的厚度t与长或宽b的比满足t/b≤1/80；设定其他物理量的相似比，应力相似比：Cσ＝σ原型/σ模型；应变相似比：Cs＝ε原型/ε模型；位移相似比：Cδ＝δ原型/δ模型；面积力相似比：Cq＝q原型/q模型；步骤二，根据相似理论与方程分析法导出如下相似指标几何方程：物理方程：力边界条件：上述相似指标只限于面内的应力、应变分量，这里的q为单位面积上作用的载荷，如果载荷为集中力或集中力矩则对应的相似指标为：集中力：集中力矩：步骤三，保证原型与模型中的应力应变不变，即Cε＝1、Cσ＝1,根据步骤二中相似指标计算模型试验中施加的载荷和所测得位移与原型的关系模型试验中，保证与原型具有相同的约束，并施加如下载荷施加的载荷级数以模型试验所测位移、应变处于线性段为基准进行调整，并由模型试验中测得的线性段物理量，按照如下关系式反推原型的物理量：位移：δ原型＝δ模型CL应变：ε原型＝ε模型应力：σ原型＝σ模型。