CN110377959B - 确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置 - Google Patents

确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110377959B
CN110377959B CN201910544545.1A CN201910544545A CN110377959B CN 110377959 B CN110377959 B CN 110377959B CN 201910544545 A CN201910544545 A CN 201910544545A CN 110377959 B CN110377959 B CN 110377959B
Authority
CN
China
Prior art keywords
finite element
coordinates
nodes
target skin
aircraft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910544545.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110377959A (zh
Inventor
牟全臣
姚立民
周连林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Digital Design Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Digital Design Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Digital Design Technology Co ltd filed Critical Shanghai Digital Design Technology Co ltd
Priority to CN201910544545.1A priority Critical patent/CN110377959B/zh
Publication of CN110377959A publication Critical patent/CN110377959A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110377959B publication Critical patent/CN110377959B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Abstract

本申请提供了一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法和装置、飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法和装置。一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法，将飞机的有限元模型的有限元节点坐标向CAD模型中目标蒙皮所在的多边形结构平面进行投影，当有限元点所对应的投影点落入所述多边形结构内则判定所述有限元点为目标蒙皮的所对应的有限元点。相较于现有技术，能自动确定待校核的加筋平板所对应的有限元点，有效提高校核效率，以及降低因人为因素导致确定的有限元错误而导致的校核误差。

Description

确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置
技术领域
本申请涉及飞机结构强度校核领域，特别是涉及一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法和装置、飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法和装置。
背景技术
在结构分析中，首先需要做的就是结构的模型化，真实的结构都是连续弹性体，需要建立一个与真实结构等价的数学模型，完成此步骤可获得一个具有有限自由度的系统，进行矩阵代数运算。结构模型化有很多方法，目前使用最多的就是有限元素法(简称有限元法)，将真实结构离散成各种结构元素的集合，这些元素在节点处与相邻元素连在一起，这些节点或者是真实的节点，或者是假设的网络线相交所得的假想点。
在飞机设计中，常采用有限元法对飞机进行结构分析。飞机的全机有限元模型生成后，对有限元模型进行分析求解静强度，在一定程度上反映了飞机各个结构的传力路径和应力水平，指出了飞机结构中容易破坏的部位，能够为结构试验和结构改进提供有益参考。但是有限元网格是对全机结构的离散化网格，而且求解方法是一种数值解法，其求解结果从理论上说有限元网格越细，插值结果越精确，这就造成飞机的真实结构与有限元的网格不能一一对应(比如一块蒙皮在有限元中会离散成多个四边形网格和三角形网格的组合)；在对飞机加筋平板(加筋平板由蒙皮和筋条组成，在有限元模型中，蒙皮被离散成多个板单元，筋条被离散成杆单元)进行压缩稳定性校核时，校核对象是飞机的真实结构(依照飞机实体构建的CAD模型)，而稳定性校核公式中的压缩工作载荷又来自于真实结构相对应的有限元网格中各个单元的单元力。因此，在进行稳定性校核时，如何确定蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元单元将直接关系到强度校核的精确度。
更具体地，相关技术中，工程师在进行压缩稳定性校核时，通常按照以下步骤进行校核：首先，在CAE软件中建立全机有限元粗网格，以得到全机有限元模型，并施加外载，对有限元模型进行分析求解得到静强度，例如是某有限元单元的工作应力、传力路径等；随后，查看全机的CAD模型，得到某块蒙皮的边界点坐标，以及用人工的方法确定该蒙皮中加筋平板所对应的有限元单元，例如是根据工程师将飞机CAD模型中筒体段分段后，按照个人经验，依据筒体的各段的坐标和尺寸确定筒体的各段所对应的有限元单元，包括杆单元和四边形单元；接着，从对应的有限元单元中提取工作载荷、筋条间距等加筋平板校核所需的输入参数；最后，将以上输入参数代入校核公式中进行计算，进行稳定性校核，从而得到校核结果。
上述校核方法需要借助于CAD软件和CAE软件来完成，但两个软件之间彼此独立，在确定飞机中的蒙皮或加筋平板所对应的有限元单元时，依靠工程师按照个人经验进行人工比对完成，不仅容易存在较大误差，同时效率也低下；在有限元单元确定后，每次也只能完成一块蒙皮所在的加筋平板的稳定性校核，进一步地，校核效率也较低；同时，在获取有限元的工作载荷时，也需要借助CAE软件进行多种工况的粗略筛选，筛选出的载荷仍然需要手动代入到校核公式中进行计算，不能自动完成加筋平板总体压缩稳定性校核。
发明内容
本申请提供一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法和装置、飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法和装置，以解决相关技术中的至少一项技术问题。
本申请的第一方面，提供一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法，所述方法包括以下步骤：
于一坐标系中生成飞机的CAD模型；
于所述坐标系中生成所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影的方向上；
于所述CAD模型中选取目标蒙皮；其中，所述目标蒙皮是所述CAD模型中任一蒙皮；
依次连接所述目标蒙皮的所有节点，以生成所述目标蒙皮的原始多边形；
获取所有的第一坐标；其中，所述第一坐标是所述飞机的有限元模型的节点的坐标；
将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行正投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点；
判断所有的所述投影点中任一投影点是否落入所述原始多边形中；
确定所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合；
确定所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，以确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点；
根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
可选地，所述将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行正投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点的步骤包括：
获取所述目标蒙皮的所有节点的第二坐标；
从所有的所述第二坐标中选取任意三个所述第二坐标，建立所述原始多边形的平面方程；
依据所述平面方程，生成所述原始多边形的法向量；
依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点。
可选地，所述判断所有的所述投影点中任一投影点是否落入所述原始多边形的步骤包括：
依据所述平面方程，生成所述任一投影点的第三坐标；
将所述任一投影点与所述原始多边形的所有节点分别一一连接，以使所述任一投影点与所述原始多边形的每条边分别构成一个相应的三角形；
依据所述第二坐标，确定所述原始多边形的第一面积；
依据所述第二坐标和所述任一投影点的第三坐标，确定每个所述三角形的第二面积；
确定第三面积，所述第三面积是每个所述第二面积的面积之和；
判断所述第一面积是否等于第三面积；
若所述第一面积等于第三面积，则确定所述任一投影点落入所述原始多边形中。
可选地，所述方法还包括：
根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
本申请的第二方面，提供一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核的方法，所述方法包括：
按照第一方面所述的方法，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元，以及所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元；
提取所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元各自的单元力，以确定所述加筋平板的工作应力；
对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，得到所述加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度；
如果所述安全裕度大于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是没有破坏；
如果所述安全裕度小于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是被破坏。
本申请的第三方面，提供一种确定飞机蒙皮对应的有限元的装置，包括：
第一生成模块，被配置为于一坐标系中生成飞机的CAD模型；
第二生成模块，被配置为于所述坐标系中生成所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影的方向上；
选取模块，被配置为于所述CAD模型中选取目标蒙皮；其中，所述目标蒙皮是所述CAD模型中任一蒙皮；
第三生成模块，被配置为依次连接所述目标蒙皮的所有节点，以生成所述目标蒙皮的原始多边形；
获取模块，被配置为获取所有的第一坐标；其中，所述第一坐标是所述飞机的有限元模型的节点的坐标；
投影模块，被配置为将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行正投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点；
判断模块，被配置为判断所有的所述投影点中任一投影点是否落入所述原始多边形中；
第一确定模块，被配置为确定所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合；
第二确定模块，被配置为所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，以确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点；
第三确定模块，被配置为根据所述目标蒙皮的所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
可选地，所述投影模块包括：
获取单元，被配置为获取所述目标蒙皮的所有节点的第二坐标；
建立单元，被配置为从所有的所述第二坐标中选取任意三个所述第二坐标，建立所述原始多边形的平面方程；
第一生成单元，被配置为依据所述平面方程，生成所述原始多边形的法向量；
投影单元，被配置为依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点。
可选地，所述判断模块包括：
第二生成单元，被配置为依据所述平面方程，生成所述任一投影点的第三坐标；
三角形生成单元，被配置为将所述任一投影点与所述原始多边形的所有节点分别一一连接，以使所述任一投影点与所述原始多边形的每条边分别构成一个相应的三角形；
第一确定单元，被配置为依据所述第二坐标，确定所述原始多边形的第一面积；
第二确定单元，被配置为依据所述第二坐标和所述任一投影点的第三坐标，确定每个所述三角形的第二面积；
第三确定单元，被配置为确定第三面积，所述第三面积是每个所述第二面积的面积之和；
判断单元，配置为判断所述第一面积是否等于第三面积；若所述第一面积等于第三面积，则确定所述任一投影点落入所述原始多边形中。
可选地，所述装置还包括：
第四确定模块，被配置为根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
本申请的第四方面，提供一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核的装置，包括：
第五确定模块，被配置为通过第四方面所述的装置，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元，以及所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元；
提取模块，被配置为提取所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元各自的单元力，以确定所述加筋平板的工作应力；
分析模块，被配置为对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，得到所述加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度；如果所述安全裕度大于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是没有破坏；如果所述安全裕度小于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是被破坏。
与现有技术相比，本申请至少包括以下优点：
本申请提供了一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法，将飞机的有限元模型和飞机的CAD模型置于同一坐标系下，且将CAD模型置于有限元模型的正投影的方向上，随后从CAD模型中选取任一蒙皮作为目标蒙皮，在CAD模型中，创建目标蒙皮的原始多边形，并将飞机的有限元模型的节点向目标蒙皮的原始多边形所在的平面进行正投影，当有限元节点对应的投影点落入所述原始多边形所在的平面内，则判定相应的有限元节点为目标蒙皮所对应的有限元节点，根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，就可以确定目标蒙皮所对应的所有有限元单元。相较于相关技术，将飞机的有限元模型和CAD模型统一到同一坐标系下，在确定蒙皮对应的有限元时，采用正投影的方式，在一定程度上，避免了因为人工比对所造成的误差，并提高了确定效率。
本申请还提供了一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法，通过采用上述确定蒙皮对应的有限元的方法，可以较为快捷高效地确定蒙皮对应的有限元，从而也可以确定蒙皮所在的加筋平板对应的有限元，进一步可以确定加筋平板的工作应力，对加筋平板进行失稳分析，以得到加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度。相较于相关技术，将飞机的有限元模型和飞机的CAD模型统一到一个坐标系下，在对飞机的加筋平板进行总体压缩稳定性校核时，不仅可以自动完成加筋平板总体压缩稳定性校核，还可以同时选取多个目标蒙皮，批量进行校核，在一定程度上，提高了飞机的加筋平板的校核效率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本申请一示例性实施例提供的一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法的流程图；
图2是本申请一示例性实施例提供的一种飞机某部分的CAD模型；
图3是图2中CAD模型对应的有限元模型；
图4是本申请一示例性实施例中示例性的示出了有限元模型中的节点编号；
图5是本申请一示例性实施例中示例性的示出了有限元模型中的板单元编号；
图6是本申请一示例性实施例中示例性的示出了有限元模型中的杆单元编号；
图7是本申请一示例性实施例提供的一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法中的步骤S106的具体流程图；
图8是本申请又一示例性实施例提供的一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法中的步骤S106和步骤S107的具体流程图；
图9是本申请另一示例性实施例提供的一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法的流程图；
图10本申请一示例性实施例提供的一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法的流程图；
图11是本申请一应用实施例提供的一种飞机中目标蒙皮和部分有限元单元在坐标系Oxyz中的位置关系；
图12是本申请一示例性实施例提供的一种确定飞机蒙皮对应的有限元的装置的示意图；
图13是本申请一示例性实施例提供的一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核装置的示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
本申请的实施例的第一方面，提供一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法，请参见图1，所述方法包括以下步骤：
S101，于一坐标系中生成飞机的CAD模型。
所述于一坐标系中生成飞机的CAD模型既可以是指在所述坐标系中依据飞机的设计参数新生成的飞机的CAD模型，也可以是指从外部导入所述坐标系中的预先已经构造完成的符合设计参数CAD模型，在本申请中，并不做具体的限制。
S102，于所述坐标系中生成所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影的方向上。
于所述坐标系中生成飞机的有限元模型既可以是指在所述坐标戏中新生成的飞机的有限元模型，在新生成有限元模型时，可以直接依据上述CAD模型创建CAD模型的一个副本，并使原CAD模型置于该副本的正投影方向上，例如是在三维直角坐标系Oxyz中，所述CAD模型与其副本在坐标系Oxyz中的空间位置可以是如下排布：所述CAD模型与其副本在x轴的坐标和在y轴的坐标均相同，但副本在z轴上的坐标大于原CAD模型在z轴上的坐标，即CAD模型的副本处于CAD模型的正上方，从而使得原CAD模型置于该副本的正投影方向上；接着，将该副本离散成相应的有限元模型。也可以是指从外部导入所述坐标系中的预先已经离散成与上述CAD模型相对应的有限元模型，在本申请中，并不做具体的限制。
如图2和图3分别示例性的示出了飞机某部分的CAD模型和有限元模型。
关于构建CAD模型相应的有限元模型的方法步骤可参考相关技术，因此，不再赘述。
S103，于所述CAD模型中选取目标蒙皮；其中，所述目标蒙皮是所述CAD模型中任一蒙皮。
在本申请中，每次选取的目标蒙皮可以是一块，也可以是多块，在本申请中，并不做具体限制；若每次选取的目标蒙皮是一块，则后续的步骤是循环执行的，直至将飞机的CAD模型中的所有蒙皮各自的有限元确认完成；若每次选取的目标蒙皮是多块，则后续的步骤可以是并行执行的，直至将飞机的CAD模型中的所有蒙皮各自的有限元确认完成；目标蒙皮的选取数量视处理设备(例如计算机)的运行速度灵活设定。
S104，依次连接所述目标蒙皮的所有节点，以生成所述目标蒙皮的原始多边形。
所述节点是指所述目标蒙皮的边界处的顶点，飞机中的蒙皮多数是单曲件，在进行有限元分析时，依据蒙皮边界处的顶点将其近似简化为多边形，以便于进行结构强度分析。在本申请中，将目标蒙皮简化为近似多边形，依次连接目标蒙皮的节点(即近似多边形边界处的顶点)，即生成目标蒙皮的原始多边形。
S105，获取所有的第一坐标；其中，所述第一坐标是所述飞机的有限元模型的节点的坐标。
飞机中包含大量的杆板结构，飞机的CAD模型在被离散为有限元模型时，会被离散成大量的板单元和杆单元，这些板单元和杆单元在节点处连接，如图4至图6所示，图4示例性的示出了有限元模型中的节点编号，图5示例性的示出了有限元模型中的板单元编号，图5示例性的示出了有限元模型中的杆单元编号。因此当获取到第一坐标后，也就相应地确定了飞机的有限元模型中各单元在坐标系(例如是坐标系Oxyz)中位置以及相应的一些尺寸参数(例如是筋条间距、板单元面积等)等。
S106，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行正投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点。
投影的方式有很多中，按照投影的方法可以分为中心投影法和平行投影法。其中，平行投影法又分正投影法和斜投影法，在工程中，因为正投影具有真实性、积聚性和类似性而被广泛性采用。在本实施例中，也采用正投影法，以保证有限元模型中的节点(第一坐标所标识的节点)在原始多边形所在的平面内的投影点具有真实性和积聚性。
S107，判断所有的所述投影点中任一投影点是否落入所述原始多边形中。
当判断结果为落入原始多边形中的投影点，就表示该投影点所对应的有限元节点(相应的第一坐标所标识的点)是目标蒙皮对应的有限元节点，这些有限元节点所关联的单元是目标蒙皮的有限元单元；当判断结果为未落入原始多边形中的投影点，就表示该投影点所对应的有限元节点(相应的第一坐标所标识的点)不是目标蒙皮对应的有限元节点，相应地，这些有限元节点所关联的单元不是目标蒙皮的离散结构。
S108，确定所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合。
通过步骤S107，可以很容易确定出所有落入原始多边形中的投影点，从而生成在确定目标蒙皮所对应的有限元节点时所需的所有投影点的集合，即目标投影点集合。
S109，确定所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，以确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点。
因为在本实施例中，采用正投影的方式确定有限元节点在原始多边形所在平面的投影点，因此可以根据正投影的关系，采用反推的方式反向确定所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，从而确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点。
S110，根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
在有限元模型中，蒙皮会被离散成多个四边形或三角形的板单元。可以通过步骤S109所确定的所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，从而确定出目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
请参见图7，在一示例性实施例中，其中，所述步骤S106，所述将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行正投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点的步骤包括：
S1061，获取所述目标蒙皮的所有节点的第二坐标。
若目标蒙皮近似为多边形，边界上有N个顶点P1、P2……PN，则将N个顶点依次连接，以构造目标蒙皮的原始多边形P1P2....PN，其中N≥3，且N为正整数，并获取这些顶点P1、P2……PN的坐标。
S1062，从所有的所述第二坐标中选取任意三个所述第二坐标，建立所述原始多边形的平面方程。
公知，三点确定一个平面，因此从目标蒙皮的所有节点的第二坐标中任意选取三个第二坐标，即可以确定原始多边形所在的平面，并利用这三个第二坐标建立原始多边形所在的平面在坐标系Oxyz中的平面方程。。
S1063，依据所述平面方程，生成所述原始多边形的法向量。
通过平面方程，生成原始多边形的法向量
Figure BDA0002103567040000121
即垂直于所述原始多边形所在的平面的向量，为有限元模型中的有限元节点(即所有第一坐标所标识的点)进行正投影时提供参考。
其中，步骤S1062与步骤S1063是相辅相成的，并无先后顺序，例如步骤S1062生成的平面方程为Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为已知常数，并且A、B、C不同时为零，并且，A、B、C是法向量
Figure BDA0002103567040000122
的系数，即/>
Figure BDA0002103567040000123
Figure BDA0002103567040000124
S1064，依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点。
依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，即将有限元模型中的有限元节点向所述原始多边形所在的平面进行正投影，从而得到有限元模型中的有限元节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点。
请继续参见图8，可选地，其中，所述步骤S107，在判断所有的所述投影点中任一投影点是否落入所述原始多边形的步骤包括：
S1071，依据所述平面方程，生成所述任一投影点的第三坐标。
投影点的坐标需要满足上述平面方程，利用数学关系可以很容易获得投影点的第三坐标。
S1072，将所述任一投影点与所述原始多边形的所有节点分别一一连接，以使所述任一投影点与所述原始多边形的每条边分别构成一个相应的三角形。
若目标蒙皮近似为N边形，即边界上有N个顶点P1、P2……PN，则任一投影点与N边形的N条边构成N个相应的三角形△1、△2……△N。
S1073，依据所述第二坐标，确定所述原始多边形的第一面积S1。
S1074，依据所述第二坐标和所述任一投影点的第三坐标，确定每个所述三角形的第二面积S△1、S△2……S△N。
S1075，确定第三面积S3，所述第三面积S3是每个所述第二面积的面积之和，即
Figure BDA0002103567040000131
S1076，判断所述第一面积S1是否等于第三面积S3。
例如是判断S1-S3是否等于零，等于零，则所述第一面积S1等于第三面积S3；不等于零，则所述第一面积S1不等于第三面积S3。
S1077，若所述第一面积S1等于第三面积S3，则确定所述任一投影点落入所述原始多边形中。
请参见图9，在另一示例性实施例中，通过上述任一实施例确定目标蒙皮所对应的所有有限元单元后，所述方法还包括：
S111，根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
飞机中，加筋平板由蒙皮和筋条构成，蒙皮被离散成多个板单元，筋条被离散成杆单元，板单元和杆单元又在有限元节点处连接。因此当确定了目标蒙皮所对应的所有有限元节点后，可以根据目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，将这些板单元和杆单元相组合，从而确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
本申请提供了一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法，将飞机的有限元模型和飞机的CAD模型置于同一坐标系下，且将CAD模型置于有限元模型的正投影的方向上，随后从CAD模型中选取任一蒙皮作为目标蒙皮，在CAD模型中，创建目标蒙皮的原始多边形，并将飞机的有限元模型的节点向目标蒙皮的原始多边形所在的平面进行正投影，当有限元节点对应的投影点落入所述原始多边形所在的平面内，则判定相应的有限元节点为目标蒙皮的所对应的有限元节点，根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，就可以确定目标蒙皮所对应的所有有限元单元。相较于相关技术，将飞机的有限元模型和CAD模型统一到同一坐标系下，在确定蒙皮对应的有限元时，采用正投影的方式，在一定程度上，避免了因为人工比对所造成的误差，并提高了确定效率。
请参见图10，本申请的第二方面，提供一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核的方法，所述方法包括：
按照第一方面的另一示例性实施例所述的方法，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元，以及所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。更详细地，请参见上文描述，在此不再赘述。
提取所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元各自的单元力，以确定所述加筋平板的工作应力。
对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，得到所述加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度；如果所述安全裕度大于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是没有破坏；如果所述安全裕度小于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是被破坏。
本实施例可以根据针对加筋平板的失稳准则，对所述加筋平板对应的有限元进行失稳分析，并根据所述加筋平板对应的有限元的失稳分析结果进一步进行飞机加筋平板的强度校核。需要说明的是，失稳分析即判断加筋平板在受到指定方向的力的作用时会不会坏掉，由于不同的受力形式(拉、压、弯)会导致不同的结果，因此就会有选择不同失稳准则的过程。从最基本的原理来说，失稳分析就是一个计算方法(公式)，它的输入参数就是板的长、宽、曲率、厚度、材料等，即上述加筋平板的参数。将这些参数带入到失稳分析公式中就可以计算出临界应力了，而临界应力通俗地讲就是加筋平板能承受多大的力。简单来讲，失稳分析其实就是一个计算公式，失稳分析得到的结果是针对失稳分析准则的临界应力值。在本实施例中，主要是针对加筋平板的总体压缩稳定性进行校核，因此在进行失稳分析时，主要是针对加筋平板的总体在被压缩时进行失稳分析。
而强度校核是针对板结构进行各类失稳分析(拉、压、弯或拉压同时作用等)，从而得出强度是否满足各种情况下的载荷的过程。强度校核的过程，会用到上述失稳分析计算出的临界应力，具体地，将加筋平板实际受到的力称为工作应力，用上述失稳分析计算出的临界应力除以工作应力，所得商就是安全裕度了。安全裕度通俗来讲就是允许受到的力与实际受到的力的比值。如果安全裕度大于1，说明允许受到的力比实际受到的力的大，因此此次强度校核的结果是没有破坏；如果安全裕度小于1说明允许受到的力比实际受到的力的小，强度校核的结果是被破坏。
本申请还提供了一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法，通过采用上述确定蒙皮对应的有限元的方法，可以较为快捷高效地确定蒙皮对应的有限元，从而也可以确定蒙皮所在的加筋平板对应的有限元，进一步可以确定加筋平板的工作应力，对加筋平板进行失稳分析，以得到加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度。相较于相关技术，将飞机的有限元模型和飞机的CAD模型统一到一个坐标系下，在对飞机的加筋平板进行总体压缩稳定性校核时，不仅可以自动完成加筋平板总体压缩稳定性校核，还可以同时选取多个目标蒙皮，批量进行校核，在一定程度上，提高了飞机的加筋平板的校核效率。
下文中，提供一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法、蒙皮所在的加筋平板对应的有限元的方法以及飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法的具体应用示例。
在本实施例中，首先，在同一三维直角坐标系Oxyz中生成飞机的CAD模型和所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影方向上。并于所述CAD模型中选取任一蒙皮作为目标蒙皮，在本实施例中，仅以近似为四边形的目标蒙皮进行示例性说明，但这不是对本申请的限制，本领域技术人员很容易由近似为四边形的目标蒙皮推及近似为其它多边形的蒙皮对应的有限元的确定方法、相应地所在加筋平板对应的有限元的确定方法以及所在加筋平板总体压缩稳定性校核方法。请参见图11，示例性的示出了在三维直角坐标系Oxyz中构建CAD模型和有限元模型的位置关系，为了使得附图中的线条能较为清晰的反映本申请的重点，图11中，只示意性地保留了目标蒙皮和部分有限元单元。
将P1、P2、P3和P4四个点依次连接，生成目标蒙皮的原始多边形P1P2P3P4。
获取目标蒙皮的四个节点P1、P2、P3和P4中任意三个节点的坐标，例如是P1、P2和P3的坐标，依次分别是P1(x1，y1，z1)、P2(x2，y2，z2)、P3(x3，y3，z3)，则目标蒙皮简化后的四边形的平面方程为：
Figure BDA0002103567040000161
令：
(y2-y1)×(z3-z1)-(y3-y1)×(z2-z1)＝A
(x3-y1)×(z2-z1)-(x2-x1)×(z3-z1)＝B
(x2-x1)×(y3-y1)-(x3-x1)×(y2-y1)＝C
化简方程，得：
A·x+B·y+C·z-(A·x1+B·y1+C·z1)＝0 ②
则所述四边形所在的平面的法向量为：
Figure BDA0002103567040000162
从所述飞机的有限元模型的所有节点中选取任一有限元节点Q向四边形P1P2P3P4所在平面进行正投影，图11中，示例性的示出了有限元节点Q1(x0，y0，z0)和Qs(xs，ys，zs)，将Q1和Qs向所述四边形所在的平面进行了正投影得到各自的投影点Q1′和Qs′，从图中，很容易确定Q1′落入四边形P1P2P3P4中，Qs′未落入四边形P1P2P3P4中。因为在本实施例中，Qs′点并无实际意义，因此下面仅以判断Q1′是否落入四边形P1P2P3P4中为例，进行详细说明，本领域技术人员可以很容易由Q1′的判断方法获知Qs′点的判断方法。
设Q1′的坐标为(px，py，pz)，则满足以下等式：
Figure BDA0002103567040000163
/>
因为Q1′是在四边形P1P2P3P4所在的平面上的投影点，因此Q1′的坐标(px，py，pz)满足方程②，将方程③代入方程②中，得到下式：
Figure BDA0002103567040000164
将④式代入③式中，得到：
px＝At+x0
py＝Bt+y0
pz＝Ct+z0
即Q1′的坐标为(At+x0，Bt+y0，Ct+z0)。
将Q1′点与四边形P1P2P3P4的每个顶点均一一连接，生成△1＝△Q1′P1P2、△2＝△Q1′P2P3、△3＝△Q1′P3P4、△4＝△Q1′P4P1。
根据P1、P2、P3、P4的坐标，计算出四边形P1P2P3P4的面积S1；然后根据Q1′的坐标以及P1、P2、P3、P4的坐标。分别计算出△Q1′P1P2的面积S△1、△Q1′P2P3的面积S△2、△Q1′P3P4的面积S△3、△Q1′P4P1的面积S△4，并计算出：
Figure BDA0002103567040000171
其中，N表示三角形的个数。
并建立等式S1-S3，判断其是否等于0。显然，在本实施例中，对于Q1′点，S1-S3＝0，即所述第一面积S1等于第三面积S3，即Q1′点落入四边形P1P2P3P4中。同理，对于Qs′点，显然其对应的S1-S3≠0，即Qs′点未落入四边形P1P2P3P4中。
需要说明的是，其中Q1点和Q1′点并不是特指某个点，只是为了说明本发明的发明内容中的上述部分而选取地示意性的点，有限元节点和相应的投影点可以任意选取。
按照同样的方法，确定出所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合Q′＝{Q1′、Q2′、……Ql′}，其中l表示的是投影点的编号。
再根据目标投影点集合Q＝{Q1、Q2、……Ql}中的各个投影点确定各自所对应的第一坐标所标识的节点(即各自相应的有限元的节点)Q＝{Q1、Q2、……Qk}，其中k表示的是有限元节点的编号,从而确定出目标蒙皮所对应的所有有限元节点，根据集合Q＝{Q1、Q2、……Qk}中各个点各自所关联的板单元，确定目标蒙皮的所对应的所有有限元单元。
提取所述有限元单元的单元力F1、F2、……Fj，并生成所述四边形P1P2P3P4的工作应力；
如：
Figure BDA0002103567040000181
其中j表示有限元单元编号，Fj表示j号板单元的单元力，Sj表示j号板单元的面积。
相应地，根据集合Q＝{Q1、Q2、……Qk}中各个点各自所关联的板单元，和杆单元，确定目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元，对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，在本实施例中对加筋平板进行总体压缩稳定性失稳分析得到所述加筋平板的临界应力，具体可以通过以下方式来实现：
确定所述加筋平板的参数。具体地，首先通过确定所述加筋平板的单元坐标系方向来计算出各方向的长度，作为所述加筋平板各方向的参数。然后为所述加筋平板对应的指定板内赋予材料和厚度属性。需要说明的是，加筋平板的参数至少包括上述各方向的参数、材料和厚度属性，具体实现时加筋平板的参数可以包括蒙皮对应板的长、宽、曲率、厚度、材料等。选择失稳分析公式。失稳分析公式是失稳分析准则的实质，可以通过选择指定的失稳准则(如《飞机结构设计手册》、《Bruhn手册》中相关平板校核方法)来得到，所述指定的失稳准则是针对加筋平板的失稳准则，得到的失稳分析公式同样是针对加筋平板的公式。本实施例中所选择的失稳分析公式如下：
Figure BDA0002103567040000182
其中：
E：弹性模量(由材料本身决定，可以查资料获取)；
ve：弹性泊松比(由材料本身决定，可以查资料获取)；
t：板单元厚度(已知)；
b：筋条间距(可计算板单元的宽度得出)；
kc：压缩临界应力系数(由材料本身决定，可以查资料获取)；
将所述加筋平板的参数代入上述失稳分析公式中，计算得到所述加筋拼版的临界应力。
本实施例中基于临界应力和工作应力的比值，获得安全裕度，具体可以通过以下方式来实现：
首先，根据所述加筋平板的临界应力，提取蒙皮上的载荷信息，确定蒙皮的工作应力，如：
Figure BDA0002103567040000191
最后，将所述加筋平板的临界应力与所述加筋平板的工作应力相除，商作为所述加筋平板的安全裕度。
如通过下式计算：
Figure BDA0002103567040000192
如果MS＞0，则安全裕度大于1，说明允许受到的力比实际受到的力的大，因此所述加筋平板强度校核的结果是在该工作应力下没有破坏；如果MS<0，则安全裕度小于1说明允许受到的力比实际受到的力的小，所述加筋平板强度校核的结果是在该工作应力下被破坏。
需要指出的是，以上步骤并无先后顺序，在可行的情况下，每个步骤可并行进行，并且有机结合，本说明书只是为了描述方便才分成若干步骤。
请参见图12，本申请的第三方面，提供一种确定飞机蒙皮对应的有限元的装置，包括：
第一生成模块701，被配置为于一坐标系中生成飞机的CAD模型；
第二生成模块702，被配置为于所述坐标系中生成所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影的方向上；
选取模块703，被配置为于所述CAD模型中选取目标蒙皮；其中，所述目标蒙皮是所述CAD模型中任一蒙皮；
第三生成模块704，被配置为依次连接所述目标蒙皮的所有节点，以生成所述目标蒙皮的原始多边形；
获取模块705，被配置为获取所有的第一坐标；其中，所述第一坐标是所述飞机的有限元模型的节点的坐标；
投影模块706，被配置为将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行正投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点；
判断模块707，被配置为判断所有的所述投影点中任一投影点是否落入所述原始多边形中；
第一确定模块708，被配置为确定所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合；
第二确定模块709，被配置为所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，以确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点；
第三确定模块710，被配置为根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
可选地，所述投影模块706包括：
获取单元7061，被配置为获取所述目标蒙皮的所有节点的第二坐标；
建立单元7062，被配置为从所有的所述第二坐标中选取任意三个所述第二坐标，建立所述原始多边形的平面方程；
第一生成单元7063，被配置为依据所述平面方程，生成所述原始多边形的法向量；
投影单元7064，被配置为依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点。
可选地，所述判断模块707包括：
第二生成单元7071，被配置为依据所述平面方程，生成所述任一投影点的第三坐标；
三角形生成单元7072，被配置为将所述任一投影点与所述原始多边形的所有节点分别一一连接，以使所述任一投影点与所述原始多边形的每条边分别构成一个相应的三角形；
第一确定单元7073，被配置为依据所述第二坐标，确定所述原始多边形的第一面积；
第二确定单元7074，被配置为依据所述第二坐标和所述任一投影点的第三坐标，确定每个所述三角形的第二面积；
第三确定单元7075，被配置为确定第三面积，所述第三面积是每个所述第二面积的面积之和；
判断单元7076，配置为判断所述第一面积是否等于第三面积；若所述第一面积等于第三面积，则确定所述任一投影点落入所述原始多边形中。
可选地，所述装置还包括：
第四确定模块711，被配置为根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
请参见图13，本申请的第四方面，提供一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核的装置，包括：
第五确定模801，被配置为通过第四方面所述的装置，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元，以及所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元；
提取模块802，被配置为提取所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元各自的单元力，以确定所述加筋平板的工作应力；
分析模块803，被配置为对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，得到所述加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度；如果所述安全裕度大于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是没有破坏；如果所述安全裕度小于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是被破坏。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本申请所提供的一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法和装置、飞机加筋平板总体压缩稳定性校核方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种确定飞机蒙皮对应的有限元的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
于一坐标系中生成飞机的CAD模型；
于所述坐标系中生成所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影的方向上；
于所述CAD模型中选取目标蒙皮；其中，所述目标蒙皮是所述CAD模型中任一蒙皮；
依次连接所述目标蒙皮的所有节点，以生成所述目标蒙皮的原始多边形；
获取所有的第一坐标；其中，所述第一坐标是所述飞机的有限元模型的节点的坐标；
获取所述目标蒙皮的所有节点的第二坐标；从所有的所述第二坐标中选取任意三个所述第二坐标，建立所述原始多边形的平面方程；依据所述平面方程，生成所述原始多边形的法向量；依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点；
依据所述平面方程，生成所述任一投影点的第三坐标；将所述任一投影点与所述原始多边形的所有节点分别一一连接，以使所述任一投影点与所述原始多边形的每条边分别构成一个相应的三角形；依据所述第二坐标，确定所述原始多边形的第一面积；依据所述第二坐标和所述任一投影点的第三坐标，确定每个所述三角形的第二面积；确定第三面积，所述第三面积是每个所述第二面积的面积之和；判断所述第一面积是否等于第三面积；若所述第一面积等于第三面积，则确定所述任一投影点落入所述原始多边形中；
确定所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合；
确定所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，以确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点；
根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
3.一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核的方法，其特征在于，所述方法包括：
按照权利要求2所述的方法，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元，以及所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元；
提取所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元各自的单元力，以确定所述加筋平板的工作应力；
对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，得到所述加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度；
如果所述安全裕度大于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是没有破坏；
如果所述安全裕度小于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是被破坏。
4.一种确定飞机蒙皮对应的有限元的装置，其特征在于，包括：
第一生成模块，被配置为于一坐标系中生成飞机的CAD模型；
第二生成模块，被配置为于所述坐标系中生成所述飞机的有限元模型，且所述CAD模型位于所述有限元模型的正投影的方向上；
选取模块，被配置为于所述CAD模型中选取目标蒙皮；其中，所述目标蒙皮是所述CAD模型中任一蒙皮；
第三生成模块，被配置为依次连接所述目标蒙皮的所有节点，以生成所述目标蒙皮的原始多边形；
获取模块，被配置为获取所有的第一坐标；其中，所述第一坐标是所述飞机的有限元模型的节点的坐标；
投影模块，投影模块包括：获取单元，被配置为获取所述目标蒙皮的所有节点的第二坐标；建立单元，被配置为从所有的所述第二坐标中选取任意三个所述第二坐标，建立所述原始多边形的平面方程；第一生成单元，被配置为依据所述平面方程，生成所述原始多边形的法向量；投影单元，被配置为依据所述法向量，将所述所有的第一坐标所标识的节点均向所述原始多边形所在的平面进行投影，以得到所述所有的第一坐标所标识的节点在所述原始多边形所在的平面内的各自的投影点；
判断模块，第二生成单元，被配置为依据所述平面方程，生成所述任一投影点的第三坐标；三角形生成单元，被配置为将所述任一投影点与所述原始多边形的所有节点分别一一连接，以使所述任一投影点与所述原始多边形的每条边分别构成一个相应的三角形；第一确定单元，被配置为依据所述第二坐标，确定所述原始多边形的第一面积；第二确定单元，被配置为依据所述第二坐标和所述任一投影点的第三坐标，确定每个所述三角形的第二面积；第三确定单元，被配置为确定第三面积，所述第三面积是每个所述第二面积的面积之和；判断单元，配置为判断所述第一面积是否等于第三面积；若所述第一面积等于第三面积，则确定所述任一投影点落入所述原始多边形中；
第一确定模块，被配置为确定所有落入所述原始多边形中的投影点，生成目标投影点集合；
第二确定模块，被配置为所述目标投影点集合中的所有投影点各自所对应的所述第一坐标所标识的节点，以确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点；
第三确定模块，被配置为根据所述目标蒙皮的所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四确定模块，被配置为根据所述目标蒙皮所对应的所有有限元节点各自所关联的板单元和杆单元，确定所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元。
6.一种飞机加筋平板总体压缩稳定性校核的装置，其特征在于，包括：
第五确定模块，被配置为通过权利要求5所述的装置，确定所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元，以及所述目标蒙皮所在的加筋平板所对应的有限元；
提取模块，被配置为提取所述目标蒙皮所对应的所有有限元单元各自的单元力，以确定所述加筋平板的工作应力；
分析模块，被配置为对所述加筋平板所对应的有限元进行失稳分析，得到所述加筋平板的总体失稳临界应力，基于所述总体失稳临界应力和所述工作应力的比值，获取安全裕度；如果所述安全裕度大于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是没有破坏；如果所述安全裕度小于1，则飞机加筋平板总体压缩稳定性校核结果是被破坏。
CN201910544545.1A 2019-06-21 2019-06-21 确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置 Active CN110377959B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910544545.1A CN110377959B (zh) 2019-06-21 2019-06-21 确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910544545.1A CN110377959B (zh) 2019-06-21 2019-06-21 确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110377959A CN110377959A (zh) 2019-10-25
CN110377959B true CN110377959B (zh) 2023-07-07

Family

ID=68250537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910544545.1A Active CN110377959B (zh) 2019-06-21 2019-06-21 确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110377959B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112287464A (zh) * 2020-11-17 2021-01-29 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种连续变厚度蒙皮类零件中性层展开方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314317A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Komatsu Ltd Ｃａｄデータの立体図描画方法
US7386428B1 (en) * 2004-12-29 2008-06-10 Livermore Software Technology Corp. Method and system for guided cable contact in finite element analysis
US8180605B1 (en) * 2005-11-23 2012-05-15 Livermore Software Technology Corporation Methods and systems for creating a smooth contact-impact interface in finite element analysis
US8610761B2 (en) * 2009-11-09 2013-12-17 Prohectionworks, Inc. Systems and methods for optically projecting three-dimensional text, images and/or symbols onto three-dimensional objects
CN107038296B (zh) * 2017-04-06 2020-12-18 深圳数设科技有限公司 一种确定飞机翼面中有限元点载荷分布的方法与装置
CN107679334B (zh) * 2017-10-19 2021-02-05 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种变厚度复合材料层压板有限元建模方法
CN109726433B (zh) * 2018-11-30 2022-10-14 电子科技大学 基于曲面边界条件的三维无粘低速绕流的数值模拟方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110377959A (zh) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5272025B2 (ja) 物体の構造応答を解析するための方法、前記方法を符号化したコンピュータソフトウェアを実行するためのコンピュータプログラムを処理するコンピュータ、および前記コンピュータプログラムを格納したコンピュータに読み取り可能な記憶媒体
CN107529641B (zh) 飞行器机翼的前缘翼肋的建模与分析
Ito et al. Surface triangulation for polygonal models based on CAD data
Benedetto et al. Virtual elements and zero thickness interface-based approach for fracture analysis of heterogeneous materials
Shephard et al. Adaptive mesh generation for curved domains
JP4381743B2 (ja) 境界表現データからボリュームデータを生成する方法及びそのプログラム
JP6255491B2 (ja) コンピュータ支援設計（ｃａｄ）モデルをシミュレートするためのファスナの自動作成
JP4599270B2 (ja) 最小許容差スタックおよび最大許容差スタックの自動的計算を実行可能な方法、コンピュータ可読データ記憶媒体、およびコンピュータ支援設定システム
Robinson et al. Automated mixed dimensional modelling from 2D and 3D CAD models
CN110377959B (zh) 确定飞机加筋平板对应的有限元及稳定性校核方法和装置
EP3671525B1 (en) Local control of design patterns on surfaces for enhanced physical properties
Bingol et al. An integrated framework for solid modeling and structural analysis of layered composites with defects
Tang et al. Quasi-developable mesh surface interpolation via mesh deformation
US20230297737A1 (en) Modelling an object, determination of load capacity, improvement of the design and generating component, and system
JP3221137B2 (ja) 解析装置
JP4208191B2 (ja) 形状と物理量を統合したボリュームデータの生成方法及び生成装置と生成プログラム
Foucault et al. Mechanical Criteria for the Preparation of Finite Element Models.
US9977841B1 (en) System and method of virtual determination design allowables for composite materials
Samareh Geometry modeling and grid generation for design and optimization
Mavriplis Unstructured mesh algorithms for aerodynamic calculations
Keskin et al. On the quantification of errors of a pre-processing effort reducing contact meshing approach
Arora et al. Designing volumetric truss structures
US10831937B2 (en) Formation of a simplified model
Popov et al. The properties of geometrically modelling computational schemes for building structures
Szałtys et al. High-order 3D anisotropic hybrid mesh generation for high-reynolds number flows

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant