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【技术实现步骤摘要】
本申请属于综合强度设计,具体涉及一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的方法和装置。
技术介绍
1、一般通过面板起皱临界应力对蜂窝夹层结构试验件承载能力进行表征,为验证及修正面板起皱临界应力计算公式,小试件承受冲击载荷后四点弯曲试验为需做的验证试验之一。
2、蜂窝夹层结构承受冲击载荷后面板与蜂窝易产生脱粘,如何确定脱粘区尺寸目前尚无明确方法,但脱粘区尺寸对结构承载能力影响较大,因此如何确定脱粘区尺寸具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是:本申请能够确定冲击后蜂窝夹层结构四点弯曲试验件脱粘区尺寸,为受冲击后结构承载能力下降分析提供依据。
2、第一方面,本申请提供了一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的方法,所述方法包括:
3、按照多级冲击能量完成蜂窝夹层结构四点弯曲试验件的冲击试验;
4、以试验件承载能力平均值、各个能量级下平均承载能力值为因变量,以对应的能量级数据为变量,按照最小二乘法进行数据拟合;
5、根据进行的数据拟合结果,如果相关系数≥0.95,未受冲击及受冲击后蜂窝夹层结构材料力学性能、蜂窝高度、面板厚度均未发生变化,根据面板起皱许用应力计算方法,其面板起皱临界应力σqzcr相同;
6、当面板工作应力达到面板起皱临界应力,面板发生屈曲,此时所施加的外载荷即为蜂窝夹层结构承载能力;
7、发生起皱剖面弯矩m取值,对于不同冲击能量取值;
8、根据面板起皱临界应力相等得到与冲
9、优选地,所述按照多级冲击能量完成蜂窝夹层结构四点弯曲试验件的冲击试验之前,还包括:
10、确定蜂窝夹层结构试验件以及试验件承载能力平均值。
11、优选地,所述确定蜂窝夹层结构试验件,包括:
12、确定试验件长度为a,宽度为b,考核区长度为d,该区域边界为弧形,弧形半径为r,考核区在宽度方向最小距离为c。
13、优选地,确定试验件承载能力平均值,包括:
14、未冲击完好试验件个数为n1,n1≥5,对应的承载能力值为x1、x2、x3…xn,取其平均值为
15、优选地,所述面板工作应力计算公式为
16、
17、式中:m为发生起皱剖面所受弯矩;h为蜂窝高度;e为面板弹性模量;f为起皱剖面宽度,未受冲击剖面为c,受冲击剖面c-e,e为假设的沿宽度方向的脱粘区尺寸。
18、优选地,所述按照6级冲击能量完成试验件冲击试验,每个冲击能量要求的试验件数量大于等于5件,包括:
19、未冲击试验件认为受冲击能量为0的受冲击试验件,其能量级为第0级。
20、优选地,冲击位置位于试验件中心位置;每个冲击能量要求的试验件数量大于等于5件。
21、第二方面,本申请还提供了一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的装置,所述装置包括:
22、冲击模块,用于按照多级冲击能量完成蜂窝夹层结构四点弯曲试验件的冲击试验;
23、拟合模块,用于以试验件承载能力平均值、各个能量级下平均承载能力值为因变量,以对应的能量级数据为变量,按照最小二乘法进行数据拟合;
24、处理模块,用于根据进行的数据拟合结果,如果相关系数≥0.95,未受冲击及受冲击后蜂窝夹层结构材料力学性能、蜂窝高度、面板厚度均未发生变化,根据面板起皱许用应力计算方法,其面板起皱临界应力σqzcr相同;
25、所述处理模块,还用于当面板工作应力达到面板起皱临界应力,面板发生屈曲,此时所施加的外载荷即为蜂窝夹层结构承载能力;
26、所述处理模块,还用于发生起皱剖面弯矩m取值,对于不同冲击能量取值;
27、确定模块,用于根据面板起皱临界应力相等得到与冲击能量对应的脱粘尺寸。
28、本申请的有益技术效果:
29、本申请提供的一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的方法和装置,该方法已在直升机蜂窝夹层结构受冲击后承载能力下降分析中得到应用,有效控制了设计风险,带来了极大的经济效益。
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1.一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照多级冲击能量完成蜂窝夹层结构四点弯曲试验件的冲击试验之前,还包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定蜂窝夹层结构试验件,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,确定试验件承载能力平均值,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述面板工作应力计算公式为
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述按照6级冲击能量完成试验件冲击试验,每个冲击能量要求的试验件数量大于等于5件,包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,冲击位置位于试验件中心位置;每个冲击能量要求的试验件数量大于等于5件。
8.一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的装置,其特征在于,所述装置包括:
【技术特征摘要】
1.一种确定冲击后蜂窝夹层结构脱粘区尺寸的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照多级冲击能量完成蜂窝夹层结构四点弯曲试验件的冲击试验之前,还包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定蜂窝夹层结构试验件,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,确定试验件承载能力平均值,包括:
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:李明忠,徐程程,明德涵,
申请(专利权)人:中国直升机设计研究所,
类型:发明
国别省市:
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