【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于3d打印材料结构可靠性分析领域，具体为一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法。
技术介绍
1、随着3d打印技术的不断发展，其应用也越来越广泛，尤其是在无人机中的应用。由于产品是被逐层构建的，这会导致材料的各向异性行为，从而影响产品质量，因此对3d打印材料的力学性能研究和可靠性分析是必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是基于3d打印机翼逐层构建导致材料的各向异性行为，从而导致产品质量不合格，提出一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法，使用有限元法研究3d打印的材料特性，并对3d打印的机翼结构进行可靠性分析，评估其是否能够完成预定功能。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法，包括以下步骤：
3、s1，通过3d打印技术打印用于拉伸和剪切试验的试样；
4、s2，对所述试样进行拉伸和剪切试验，获取相应的材料参数，并分析其失效模式；
5、s3，根据s2中所述的材料参数和失效模式建立材料模型；
6、s4，采用s3中所述的材料模型对拉伸试验的试样进行有限元模拟，将有限元模拟的结果和s1中的拉伸试验的结果进行对比，判断两者的偏差大小，如果偏差大于10％，则继续调整有限元；如果偏差小于10％，则进行下一个步骤；
7、s5，使用与s1中相同的3d打印技术和材料打印机翼；
8、s6，分析并计算机翼所受的载荷，将载荷施加在所述机翼上，并在所述机翼上粘贴应变片用于采
9、s7，建立所述机翼的有限元模型，应用s3中所述的材料模型作为仿真的材料输入，对所述机翼进行有限元仿真，将机翼的仿真结果和机翼测试采集的应变结果进行对比，判断两者的偏差大小，如果偏差大于10％，则继续调整机翼有限元仿真模型；如果偏差小于10％，则进行下一个步骤；
10、s8，对拉伸和剪切试验获得的材料参数进行描述性统计和检验分布；
11、s9，在各概率变量的概率分布中采用拉丁超立方抽样方法进行抽样；
12、s10，将各组抽样数据输入所述机翼的有限元模型中计算机翼所受应力，并检验分布；
13、s11，使用应力-强度干涉模型求解机翼结构可靠度，计算机翼结构的可靠性指标，进行可靠性分析。
14、作为优选地，在所述s1中，所述3d打印技术为选择性激光烧结技术，所用打印材料为尼龙12。
15、作为优选地，在所述s2中，拉伸和剪切试验分别按照iso 527和gb/t28889-2012标准进行。
16、作为优选地，在所述s3中，所建立的材料模型即材料本构模型，包括弹塑性关系和损伤模型。
17、作为优选地，在所述s4中，有限元模拟结果和拉伸试验结果偏差为二者的同应变下对应的应力偏差。
18、作为优选地，在所述s6中，使用升力公式计算机翼在实际飞行时受到的升力，并用沙袋作为载荷施加到所打印的机翼上，沙袋的重力和计算的升力大小相等。所粘贴的应变片数量若干，将应变片与静态应变测试仪相连接，仪器与电脑相连，用与测试仪相配套的动态信号采集分析系统来读取和收集应变。
19、作为优选地，在所述s7中，机翼的仿真结果和通过机翼测试采集的应变结果的偏差为机翼测试各采集点在几次测试下的平均值和对应各采集点位置的仿真结果的偏差，每个采集点都有对应的偏差。
20、作为优选地，在所述s8中，对所打印的两个方向的两种试样在拉伸和剪切试验下的弹性模量和剪切模量进行描述性统计和检验分布。
21、作为优选地，在所述s11中，使用水平打印的拉伸试样的强度作为强度r，使用所述s10中的应力作为应力s。
22、本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
23、1、本专利技术公开的一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法，解决了3d打印尼龙机翼存在的实验研究困难和材料模型的结果不准确的技术问题，本专利技术使用试验和有限元相结合的研究方法，使得所构建的材料模型更准确，且对有限元进行了验证，有限元的使用使得可靠性评估更方便且成本更小。
24、2、本专利技术公开的一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法，对3d打印的机翼结构进行了可靠性分析，判断机翼结构能够完成预定的功能的概率。
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1.一种3D打印尼龙机翼可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种3D打印尼龙机翼可靠性评估方法，其特征在于，在所述S1中，所述3D打印技术为选择性激光烧结技术，所用打印材料为尼龙12。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印尼龙机翼可靠性评估方法，其特征在于，在所述S6中，载荷通过升力公式计算得到，使用沙袋作为载荷，沙袋的重力与升力大小相等。
【技术特征摘要】
1.一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种3d打印尼龙机翼可靠性评估方法，其特征在于，在所述s1中，所述3d打印技术为选择性激光烧结技...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凌，吴东林，李星奇，刘学琛，丁小君，陈国华，祝嘉辕，贺晓书，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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