CN111339605B - 载荷计算装置及航空器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供减轻计算负荷的载荷计算装置及航空器。载荷计算装置具备：系数存储部，将在对象部件的集中载荷点沿互相垂直的三个轴中的一个轴的轴向作用有单位载荷时作用于对象部件的对象点的内部载荷作为与集中载荷点和对象点关联的第一系数进行存储，并将在集中载荷点作用有围绕三个轴中的一个轴的轴向的单位力矩时作用于对象点的内部载荷作为与集中载荷点和对象点关联的第二系数进行存储；置换导出部，导出将作用于对象部件的外部载荷置换为作用于集中载荷点的六分力的置换载荷和置换力矩；以及内部载荷导出部，将在外部载荷作用于对象部件时作用于任意的对象点的内部载荷作为第一系数与置换载荷的积以及第二系数与置换力矩的积之和而导出。

Description

载荷计算装置及航空器
技术领域
本发明涉及一种进行载荷计算的载荷计算装置及航空器。
背景技术
为了进行构成航空器等的部件的强度分析，有时使用有限元法等(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-109443号公报
发明内容
技术问题
不限于上述航空器，有时会利用分析技术来导出相对于外部载荷产生的对象部件的内部载荷。此外，有时根据对象部件的内部载荷的上限值来导出外部载荷的上限值。无论何种情况都会成为计算负荷高的处理，因此，希望开发减轻这些载荷的计算负荷的技术。
本发明鉴于这样的课题，其目的在于提供能够减轻载荷的计算负荷的载荷计算装置及航空器。
技术方案
为了解决上述课题，本发明的载荷计算装置具备：系数存储部，将在对象部件的集中载荷点沿互相垂直的三个轴中的一个轴的轴向作用有单位载荷时作用于对象部件的对象点的内部载荷作为与集中载荷点和对象点关联的第一系数进行存储，并将在集中载荷点作用有围绕三个轴中的一个轴的轴向的单位力矩时作用于对象点的内部载荷作为与集中载荷点和对象点关联的第二系数进行存储；置换导出部，导出将作用于对象部件的外部载荷置换为作用于集中载荷点的六分力的置换载荷和置换力矩；以及内部载荷导出部，将在外部载荷作用于对象部件时作用于任意的对象点的内部载荷作为第一系数与置换载荷的积以及第二系数与置换力矩的积之和而导出。
为了解决上述课题，本发明的另一载荷计算装置具备：系数存储部，将在对象部件的集中载荷点沿互相垂直的三个轴中的一个轴的轴向作用有单位载荷时作用于对象部件的对象点的内部载荷作为与集中载荷点和对象点关联的第一系数进行存储，并将在集中载荷点作用有围绕三个轴中的一个轴的轴向的单位力矩时作用于对象点的内部载荷作为与集中载荷点和对象点关联的第二系数进行存储；以及上限导出部，根据作用于对象点的内部载荷的上限值、与对象点关联的第一系数和第二系数，导出作用于与对象点关联的集中载荷点的外部载荷的上限值。
为了解决上述课题，本发明的航空器具备：上述载荷计算装置；以及飞行控制部，以使内部载荷不超过设定的上限值的方式进行飞行控制。
技术效果
根据本发明，能够减轻载荷的计算负荷。
附图说明
图1是航空器的概略图。
图2是对象部件的立体图。
图3是示出置换后的载荷即置换载荷的图。
图4是示出置换后的力矩即置换力矩的图。
图5是示出外部载荷与内部载荷的例子的第一图。
图6是示出外部载荷与内部载荷的例子的第二图。
图7是示出外部载荷与内部载荷的例子的第三图。
图8是示出外部载荷与内部载荷的例子的第四图。
图9是用于说明算式1的系数的图。
图10是航空器和辅助装置的功能框图。
图11是示出计算第一系数、第二系数的预备处理的流程的流程图。
图12是示出内部载荷导出处理的流程的流程图。
图13是示出上限值导出处理的流程的流程图。
符号说明
100 航空器
110 对象部件
170 载荷计算装置
172 系数存储部
176 置换导出部
178 内部载荷导出部
180 上限导出部
194 飞行控制部
M1x、M2x、M3x、M4x、Mix 置换力矩
Nxa2Tz 系数
S1、S2、S3、S4、Si 集中载荷点
T1x、T2x、T3x、T4x、Tix 置换载荷
具体实施方式
以下参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其他具体数值等只是用于容易理解发明的示例，除非特别说明，否则不限定本发明。应予说明，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同功能、构成的要素标记相同的符号，从而省略重复说明，此外，对于与本发明没有直接关系的要素省略图示。
图1是航空器100的概略图。这里，作为对象部件110，以构成航空器100的主翼的一部分的部件为例进行说明。其中，对象部件110可以是构成航空器100的主翼以外的部位的部件，也可以是构成航空器100以外的装置的部件。
图2是对象部件110的立体图。对象部件110(主翼)是所谓的BOX结构。如图所示地，针对对象部件110定义互相垂直的X轴、Y轴、Z轴的方向。即，X轴设为航空器100的前后方向、Y轴设为对象部件110的长度方向、Z轴设为航空器100的高度方向。如图2所示，例如，假设针对对象部件110作用有Z轴方向的分布载荷。
图3是示出置换后的载荷即置换载荷的图。图4是示出置换后的力矩即置换力矩的图。如图3所示，针对对象部件110设定多个集中载荷点。这里，例如，在SMT分析中使用的基准轴(例如，对象部件110中与Y轴平行的成为X轴方向和Z轴方向的宽度的中心的轴)上从固定面120起依次设定四个集中载荷点S1、S2、S3、S4。其中，集中载荷点也可以不配置在该基准轴上。此外，集中载荷点S1、S2、S3、S4不限于四个。
作为假定各个集中载荷点S1、S2、S3、S4不移位(被固定)时的针对图2所示的分布载荷的反作用力，导出如图3所示地作用于各个集中载荷点S1、S2、S3、S4的集中载荷(置换载荷T1x、T1y、T1z、置换载荷T2x、T2y、T2z、置换载荷T3x、T3y、T3z、置换载荷T4x、T4y、T4z)和如图4所示地作用于集中载荷点S1、S2、S3、S4的力矩(置换力矩M1x、M1y、M1z、置换力矩M2x、M2y、M2z、置换力矩M3x、M3y、M3z、置换力矩M4x、M4y、M4z)。
图2所示的分布载荷被置换为作用于各集中载荷点S1、S2、S3、S4的六分力(上述的置换载荷和置换力矩)。
图5是示出外部载荷与内部载荷的例子的第一图。如图5所示，假设作用于对象部件110的部位A的外部载荷的Z轴分量为a[N]时，作用于部位B的内部载荷的X轴分量为b[N]。
图6是示出外部载荷与内部载荷的例子的第二图。如图6所示，作用于对象部件110的部位A的外部载荷的Z轴分量为2a[N]时，作用于部位B的内部载荷的X轴分量成为2b[N]。这样，如果成为对象的部位A、部位B相同，则外部载荷与内部载荷的比相等。
图7是示出外部载荷与内部载荷的例子的第三图。如图7所示，假设作用于对象部件110的部位C的外部载荷的Z轴分量为c[N]时，作用于部位B的内部载荷的X轴分量为d[N]。
图8是示出外部载荷与内部载荷的例子的第四图。如图8所示，假设作用于对象部件110的部位A的外部载荷的Z轴分量为2a[N]、作用于对象部件110的部位C的外部载荷的Z轴分量为c[N]。此时，作用于部位B的内部载荷的X分量成为2b+d[N]。这样，在多个部位A和部位C的外部载荷作用时，由对部位A的外部载荷而在部位B产生的内部载荷与由对部位C的外部载荷而在部位B产生的内部载荷的和作用于部位B。
这里，以外部载荷为Z轴分量、内部载荷为X轴分量的轴内部载荷(压缩、拉伸)的情况为例进行了说明。但是，上述的性质也能够适用于外部载荷与X轴分量、Y轴分量、Z轴分量中的各个分量有关，内部载荷为X轴分量、Y轴分量、Z轴分量的轴内部载荷中的任一个的情况。此外，上述的性质也能够适用于外部载荷与X轴分量、Y轴分量、Z轴分量中的各个分量有关，内部载荷为XY平面、YZ平面、ZX平面的剪切内部载荷中的任一个的情况。
如果利用上述的性质，则能够将作用于对象部件110的任意对象点的内部载荷表示为算式。下述的算式1是导出作用于对象部件110的对象点的X轴方向的轴内部载荷Nx的式子。
【式1】
下述的算式2是导出作用于对象部件110的对象点的XY平面的剪切内部载荷Nxy的式子。
【式2】
在算式1、算式2中，下标i与集中载荷点S1、S2、S3、S4的下标对应。即，n取1～4的值。
在算式1中，系数NxaiTx是在集中载荷点Si处作用有1[N]的X轴方向的外部载荷时(作用有单位载荷时)，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。将在集中载荷点Si处实际作用的X轴方向的置换载荷Tix与系数NxaiTx相乘。如此，根据上述的图5、图6中说明的性质，导出由置换载荷Tix而作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。
同样地，在算式1中，系数NxaiTy是在集中载荷点Si处作用有1[N]的Y轴方向的外部载荷时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。系数NxaiTz是在集中载荷点Si处作用有1[N]的Z轴方向的外部载荷时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。
图9是用于说明算式1的系数NxaiTz的图。如图9所示，例如，系数Nxa2Tz是在集中载荷点S2处仅作用有T2z＝1[N]的外部载荷(单位载荷)时，作用于对象点(部位B)的X轴方向的轴内部载荷。
在算式1中，系数NxaiMx是在集中载荷点Si处作用有1[N·m]的围绕X轴的力矩时(作用有单位力矩时)，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。系数NxaiMy是在集中载荷点Si处作用有1[N·m]的围绕Y轴的力矩时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。系数NxaiMz是在集中载荷点Si处作用有1[N·m]的围绕Z轴的力矩时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的X轴方向的轴内部载荷。
对象点处的X轴方向的轴内部载荷Nx是根据上述的图6、图7、图8中说明的性质，作为算式1的各项的和而导出的。
此外，在算式2中，系数NxyaiTx是在集中载荷点Si处作用有1N的X轴方向的外部载荷时(作用有单位载荷时)，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。将在集中载荷点Si处实际作用的X轴方向的置换载荷Tix与系数NxyaiTx相乘。如此，根据上述的图5、图6中说明的性质，导出由置换载荷Tix作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。
系数NxyaiTy是在集中载荷点Si处作用有1N的Y轴方向的外部载荷时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。系数NxyaiTz是在集中载荷点Si处作用有1N的Z轴方向的外部载荷时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。
系数NxyaiMx是在集中载荷点Si处作用有1[N·m]的围绕X轴的力矩时(作用有单位力矩时)，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。系数NxyaiMy是在集中载荷点Si处作用有1[N·m]的围绕Y轴的力矩时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。系数NxyaiMz是在集中载荷点Si处作用有1[N·m]的围绕Z轴的力矩时，且未作用有其他外部载荷(力矩)的情况下，作用于对象点的XY平面的剪切内部载荷。
对象点处的XY平面的剪切内部载荷Nxy是根据上述的图6、图7、图8中说明的性质，作为算式2的各项的和而导出的。
这里，对X轴方向的轴内部载荷Nx和XY平面的剪切内部载荷Nxy进行了说明。对于Y轴方向的轴内部载荷Ny、YZ平面的剪切内部载荷Nyz、Z轴方向的轴内部载荷Nz和ZX平面的剪切内部载荷Nzx，也可以通过使用与X轴方向的轴内部载荷Nx和XY平面的剪切内部载荷Nxy同样的算式来导出。
在航空器100中，通过使用算式1等导出轴内部载荷的计算式和算式2等导出剪切内部载荷的计算式，来减轻计算负荷。以下，对使用算式1、算式2的处理机构进行详细说明。
图10是航空器100和辅助装置200的功能框图。如图10所示，航空器100具备载荷计算装置170、载荷传感器190、健全性诊断装置192、以及飞行控制部194。这里，对载荷计算装置170搭载于航空器100的情况进行说明，但是载荷计算装置170也可以用于航空器100以外的装置。
载荷计算装置170具备系数存储部172、外部载荷推定部174、置换导出部176、内部载荷导出部178和上限导出部180。这里，对辅助装置200与载荷计算装置170分体设置的情况进行说明，但是辅助装置200也可以包含于载荷计算装置170。辅助装置200还可以搭载于航空器100。
作为通过有限元法进行载荷分析的预处理，辅助装置200将对象部件110的模型数据划分为多个单元。辅助装置200针对对象部件110的模型数据设定集中载荷点S1、S2、S3、S4。辅助装置200导出在集中载荷点S1、S2、S3、S4沿互相垂直的三个轴(X轴、Y轴、Z轴)中的一个轴的轴向作用有单位载荷时，作用于对象部件110的对象点的内部载荷(单位载荷分析)。这里，对象点是多个单元中的任意单元。辅助装置200对所有的单元进行单位载荷分析。
然后，辅助装置200将导出的内部载荷作为与集中载荷点S1、S2、S3、S4和对象点关联的第一系数。这里，第一系数包括与X轴方向的轴内部载荷Nx和XY平面的剪切内部载荷Nxy有关的上述的算式1、算式2的系数NxaiTx、NxaiTy、NxaiTz、NxyaiTx、NxyaiTy、NxyaiTz。
此外，在与算式1、算式2对应的、与Y轴方向的轴内部载荷Ny、YZ平面的剪切内部载荷Nyz、Z轴方向的轴内部载荷Nz和ZX平面的剪切内部载荷Nzx有关的算式中，与系数NxaiTx、NxaiTy、NxaiTz、NxyaiTx、NxyaiTy、NxyaiTz对应的系数NyaiTx、NyaiTy、NyaiTz、NyzaiTx、NyzaiTy、NyzaiTz、系数NzaiTx、NzaiTy、NzaiTz、NzxaiTx、NzxaiTy、NzxaiTz也包含在第一系数中。
辅助装置200导出在对象部件110的集中载荷点S1、S2、S3、S4作用有围绕互相垂直的三个轴(X轴、Y轴、Z轴)中的一个轴的轴向的单位力矩时，作用于对象点的内部载荷(单位力矩分析)。辅助装置200对所有的单元进行单位力矩分析。
然后，辅助装置200将导出的内部载荷作为与集中载荷点S1、S2、S3、S4和对象点关联的第二系数。这里，第二系数包括与X轴方向的轴内部载荷Nx和XY平面的剪切内部载荷Nxy有关的上述的算式1、算式2的系数NxaiMx、NxaiMy、NxaiMz、NxyaiMx、NxyaiMy、NxyaiMz。
此外，在与算式1、算式2对应的与Y轴方向的轴内部载荷Ny、YZ平面的剪切内部载荷Nyz、Z轴方向的轴内部载荷Nz和ZX平面的剪切内部载荷Nzx有关的算式中，与系数NxaiMx、NxaiMy、NxaiMz、NxyaiMx、NxyaiMy、NxyaiMz对应的系数NyaiMx、NyaiMy、NyaiMz、NyzaiMx、NyzaiMy、NyzaiMz、系数NzaiMx、NzaiMy、NzaiMz、NzxaiMx、NzxaiMy、NzxaiMz也包含在第二系数中。
此外，辅助装置200对作为对象部件110的模型数据，除了正常的状态之外还存在局部的劣化、缺损的情况的部件也进行上述的处理，导出第一系数、第二系数。对于劣化、缺损的部位、大小等，有各种图案。辅助装置200例如针对设想到的大量图案导出第一系数、第二系数。辅助装置200通过将与存在劣化、缺损的部位对应的模型数据上的单元剪切掉，或者使计算上的刚性降低等，来反映劣化、缺损。但是，辅助装置200对于在对象部件110存在劣化、缺损的情况，也可以不导出第一系数、第二系数。
系数存储部172存储辅助装置200所导出的与集中载荷点S1、S2、S3、S4和对象点关联的第一系数、第二系数。即，系数存储部172存储由作用于某一个集中载荷点S1、S2、S3、S4的X轴、Y轴、Z轴中的任意的轴向的单位载荷或围绕X轴、Y轴、Z轴中的任意的轴的单位力矩，而作用于对象部件110的任意的单元的X轴、Y轴、Z轴中的任意的轴内部载荷或XY平面、YZ平面、ZX平面中的任意的剪切内部载荷。
外部载荷推定部174基于载荷传感器190的输出或航空器100的行进方向、速度、风向、风速等外部条件等来推定作用于对象部件110的外部载荷。载荷传感器190例如设置于对象部件110附近。但是，只要能够推定外部载荷，外部载荷推定部174也可以基于其他输入信息来推定外部载荷。
如上述的图2、图3、图4中说明的那样，置换导出部176将分布载荷等外部载荷置换为作用于各个集中载荷点S1、S2、S3、S4的六分力(置换载荷和置换力矩)。
内部载荷导出部178在外部载荷作用于对象部件110时将作用于任意的对象点的内部载荷作为第一系数与置换载荷的积以及第二系数与置换力矩的积之和而导出。即，内部载荷导出部178使用上述的算式1、算式2等六个式子，导出对象部件110的任意的对象点处的内部载荷。此时，内部载荷导出部178从系数存储部172读取出与对象点、集中载荷点S1、S2、S3、S4对应的第一系数、第二系数而使用。
此外，有时对对象部件110的某一个对象点设定内部载荷的上限值。内部载荷的上限值存储于系数存储部172。可以对所有的对象点设置上限值，也可以仅对推定为特别容易破损的一个或多个对象点设置上限值。
在此情况下，上限导出部180根据作用于对象点的内部载荷的上限值、与对象点关联的第一系数、第二系数，同样地导出作用于与该对象点关联的集中载荷点S1、S2、S3、S4的外部载荷的上限值。具体地，上限导出部180针对一个对象点，在上述的算式1、算式2等六个式子中，对内部载荷代入上限值，进而代入对应的第一系数、第二系数。针对导出的算式，通过数值分析来近似地导出外部载荷。导出的外部载荷成为作用于集中载荷点S1、S2、S3、S4的外部载荷的上限值。
健全性诊断装置192例如通过设置于对象部件110的传感器(例如，光纤传感器、应变传感器等)，始终或者以预定周期来测定对象部件110的应变(应力)等成为测定对象的物理量。健全性诊断装置192根据测定结果来诊断对象部件110的健全性。健全性诊断装置192例如检测对象部件110的局部的劣化、缺损。
如果通过健全性诊断装置192检测到对象部件110的局部的劣化、缺损，则内部载荷导出部178、上限导出部180从系数存储部172中读取出模拟与检测到的劣化、缺损最接近的图案的劣化、缺损而导出的第一系数、第二系数来使用。
飞行控制部194以使对象点的内部载荷不超过设定的上限值的方式(以抑制施加到对象部件110的负荷的方式)进行设定速度和/或飞行路径等的飞行控制。在存在由内部载荷导出部178导出的内部载荷超过上限值的对象点的情况下，飞行控制部194以抑制对对象点的负荷的方式进行抑制速度或避免突然转弯等飞行控制。
此外，在通过上限导出部180导出了外部载荷的上限值的情况下，通过使得不超过外部载荷的上限值，结果成为以使对象点的内部载荷不超过上限值的方式进行飞行控制。
如上所述，通过辅助装置200预先将第一系数、第二系数导出而存储在系数存储部172。因此，内部载荷导出部178、上限导出部180在导出载荷(外部载荷的上限值或内部载荷)时，能够降低计算负荷。此外，由于通过简单的计算迅速地进行载荷计算，所以能够迅速地反映到飞行控制上。
此外，对于对象部件110的局部的劣化、缺损，也以预先进行了反映的各种图案来导出第一系数、第二系数。因此，内部载荷导出部178、上限导出部180在导出载荷(外部载荷的上限值或内部载荷)时，能够降低计算负荷。此外，在实际检测到劣化、缺损时也通过简单的计算迅速地进行载荷计算，因此，能够迅速地反映到飞行控制上。
图11是示出计算第一系数、第二系数的预备处理的流程的流程图。图11所示的处理在航空器100的飞行前预先进行。但是，图11所示的处理也可以在航空器100的飞行中进行。
如图11所示，辅助装置200针对对象部件110的模型数据设定集中载荷点S1、S2、S3、S4(S300)。然后，辅助装置200判定是否有未处理完的对象点(S302)。如果没有未处理完的对象点(S302中的否)，则结束该预备处理。如果有未处理完的对象点(S302中的是)，则将处理移至S304。
辅助装置200选择未处理完的对象点(S304)。然后，辅助装置200判定是否有未处理完的集中载荷点S1、S2、S3、S4(S306)。如果没有未处理完的集中载荷点S1、S2、S3、S4(S306中的否)，则将处理移至S302。如果有未处理完的集中载荷点S1、S2、S3、S4(S306中的是)，则将处理移至S308。
辅助装置200选择未处理完的集中载荷点S1、S2、S3、S4(S308)。然后，辅助装置200对选择的对象点、集中载荷点S1、S2、S3、S4进行单位载荷分析(S310)。辅助装置200对选择的对象点、集中载荷点S1、S2、S3、S4进行单位力矩分析(S312)。辅助装置200将导出的单位载荷、单位力矩与集中载荷点S1、S2、S3、S4、对象点进行关联而存储于系数存储部172(S314)，并将处理移至S306。
图12是示出内部载荷导出处理的流程的流程图。图12所示的处理在航空器100的飞行中以预定周期反复执行。此外，图12所示的处理也可以以健全性诊断装置192更新了健全性诊断的结果为契机而执行。
如图12所示，外部载荷推定部174推定作用于对象部件110的外部载荷(S340)。置换导出部176从系数存储部172读取集中载荷点S1、S2、S3、S4的坐标(S342)。置换导出部176在对象部件110的模型数据中，将推定的外部载荷置换为作用于各个集中载荷点S1、S2、S3、S4的六分力(置换载荷和置换力矩)(S344)。
内部载荷导出部178读取与对象点、集中载荷点S1、S2、S3、S4对应的第一系数、第二系数(S346)。内部载荷导出部178根据读取的第一系数、第二系数以及置换载荷、置换力矩，使用上述的算式1、算式2等六个式子来导出作用于对象点的内部载荷(S348)。在S346、S348中，对象点可以选择所有的对象点，也可以选择通过操作输入而选择的部位附近的对象点。
图13是示出上限值导出处理的流程的流程图。图13所示的处理在航空器100的飞行中以预定周期反复执行。此外，图13所示的处理也可以以健全性诊断装置192更新了健全性诊断的结果为契机而执行。
上限导出部180从系数存储部172读取内部载荷的上限值(S360)。上限导出部180从系数存储部172读取与设定了内部载荷的上限值的对象点关联的第一系数、第二系数(S362)。上限导出部180通过算式1、算式2等六个式子导出作用于与该对象点关联的集中载荷点S1、S2、S3、S4的外部载荷的上限值(S364)。
以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但是显然本发明不限于该实施方式。应当理解，对于本领域技术人员而言，在记载于权利要求的范围内能够想到各种变形例或修正例是不言而喻的，这些当然也属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施方式中，对对象部件110为航空器100的主翼的情况进行了说明，但并不限于此。对象部件110也可以是例如空气动力那样的分布载荷在各种条件下作用的部件。
此外，在上述实施方式中，对在航空器100(载荷计算装置170)设置内部载荷导出部178、上限导出部180双方的情况进行了说明。但是，可以在航空器100(载荷计算装置170)仅设置内部载荷导出部178、上限导出部180中的一方。
此外，在上述实施方式中，对设置有飞行控制部194的情况进行了说明。在此情况下，通过飞行控制能够抑制对象部件110的劣化、缺损的发展。但是，飞行控制部194并不是必须的构成。
此外，在上述实施方式中，对设置有健全性诊断装置192的情况进行了说明。在此情况下，即使不通过人员来检查，也能够容易地检测出对象部件110的劣化、缺损。但是，健全性诊断装置192并不是必须的构成。
工业上的可利用性
本发明能够用于进行载荷计算的载荷计算装置及航空器。

Claims (3)

1.一种载荷计算装置，其特征在于，计算相对于作用于航空器的对象部件的外部载荷产生的对象部件的内部载荷，具备：
系数存储部，存储有第一系数和第二系数，所述第一系数是分别针对所述对象部件的集中载荷点中的各个集中载荷点，分别作用有沿相互垂直的三个轴的各个轴的轴向的单位载荷时，且未作用有其他外部载荷的情况下，作用于所述对象部件的对象点的内部载荷，所述第二系数是分别针对所述各个集中载荷点，分别作用有围绕所述各个轴的轴向的单位力矩时，且未作用有其他外部载荷的情况下，作用于所述对象点的内部载荷；
置换导出部，作为针对所述外部载荷的反作用力而导出作用于所述各个集中载荷点的沿所述各个轴的轴向的置换载荷和作用于所述各个集中载荷点的围绕所述各个轴的轴向的置换力矩；以及
内部载荷导出部，将各个所述第一系数与对应的所述置换载荷分别相乘并求和计算出第一中间值，将各个所述第二系数与对应的所述置换力矩分别相乘并求和计算出第二中间值，对所述第一中间值与所述第二中间值求和而作为在所述外部载荷作用于所述对象部件时作用于所述对象点的内部载荷导出。
2.根据权利要求1所述的载荷计算装置，其特征在于，还具备：
上限导出部，根据作用于所述对象点的所述内部载荷的上限值、与所述对象点关联的所述第一系数和所述第二系数，导出作用于与所述对象点关联的所述集中载荷点的外部载荷的上限值。
3.一种航空器，其特征在于，具备：
权利要求1或2记载的所述载荷计算装置；以及
飞行控制部，以使所述内部载荷不超过设定的上限值的方式进行飞行控制。
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