一种飞机高速颤振主梁模型空心梁截面尺寸的确定方法

摘要

本发明属于结构力学领域，涉及一种飞机高速颤振主梁模型空心梁截面尺寸的确定方法。其特征在于，确定带耳片薄壁矩形空心梁截面尺寸的步骤如下：计算薄壁矩形空心梁在具有预定数值的垂直向惯性矩Ix和极惯性矩J以及左右壁厚为t1和上下壁厚为t2时的矩形等效宽度a1和等效高度b1；对预定的极惯性矩J进行调整；计算等效宽度a和等效高度b；计算带耳片薄壁矩形空心梁在具有预定数值的侧向惯性矩Iy以及耳片厚度为tr时的空心梁截面总宽L。本发明提高了模型截面刚度的精度，减少了模型设计的不确定性，缩短了确定截面尺寸的时间，提高了颤振模型的设计效率，并且适用于左右薄壁厚度和上下薄壁厚度不相等时的截面情况，拓宽了截面设计参数的范围。

主权项

一种飞机高速颤振主梁模型空心梁截面尺寸的确定方法，飞机高速颤振主梁模型空心梁的截面为带耳片矩形薄壁空心梁，在保证带耳片矩形薄壁空心梁具有预定数值的垂直向惯性矩Ix、侧向惯性矩Iy和极惯性矩J以及矩形薄壁空心梁上下壁厚为t1，左右壁厚为t2以及耳片厚度为tr的情况下，确定其矩形的等效宽度a、等效高度b和空心梁截面总宽L，其特征在于，确定带耳片不等厚薄壁矩形空心梁截面尺寸的步骤如下：1.1、令t＝t2以及n＝t1/t21.2、计算薄壁矩形空心梁在具有预定数值的垂直向惯性矩Ix和极惯性矩J以及矩形薄壁空心梁上下壁厚为t1，上下壁厚为t2以及耳片厚度为tr时的矩形等效宽度a1和等效高度b1：1.2.1、根据下式计算第一中间变量p和第二中间变量q： p = 3 t ( 4 I x + 3 n 2 - 1 2 J ) q = 9 I x t 2 ( 4 I x - J ) . . . [ 1 ] 1.2.2、根据下式计算第三中间变量s： s = 1 2 ( p - p 2 - 4 q ) . . . [ 2 ] 1.2.3、计算等效宽度a1和等效高度b1： a 1 = 1 n ( 2 I x s 2 t 3 - s 3 3 ) b 1 = s 3 . . . [ 3 ] 1.3、对预定的极惯性矩J进行调整：根据下式计算出极惯性矩J调整后的值J1：J1＝J[1‑tr/(2b1)]……………………………[4]1.4、计算等效宽度a和等效高度b：将公式[1]中的J换成J1，然后按照步骤1.2所述的方法计算出等效宽度a和等效高度b；1.5、计算带耳片薄壁矩形空心梁的空心梁截面总宽L：1.5.1、根据下式计算第四中间变量δ： δ = 1 t r [ 12 I y - 2 t ( na + 3 b ) a 2 ] . . . [ 5 ] 1.5.2、计算空心梁截面总宽L： L = δ + ( a + t ) 3 3 . . . [ 6 ] 至此，得到带耳片不等厚薄壁矩形空心梁的等效宽度a、等效高度b和空心梁截面总宽L。