CN111625973B - 鸟撞飞机机翼分析方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种鸟撞飞机机翼分析方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改。采用本方法能够降低试验成本，减少人力和物力的消耗，提高分析效率，从而，解决了传统的试验分析方法中存在的耗费人力物力、成本较高且易造成资源浪费的技术问题。

Description

鸟撞飞机机翼分析方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及鸟撞技术领域，特别是涉及一种鸟撞飞机机翼分析方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

鸟撞飞机即鸟和飞行的飞机相撞。目前鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，尤其是鸟撞对于飞机机翼的影响，飞机在飞行过程中飞机机翼一旦撞击飞鸟，可能会对飞机机翼和机体中的机载设备造成损伤，严重时可能影响飞机的安全飞行和安全着陆。因此，在研制初期对飞机进行鸟撞的特定风险分析方法进行研究，为飞机的抗鸟撞设计改进指明方向是十分必要的。

目前，对鸟撞飞机机翼的分析常采用鸟撞试验验证技术，该技术通过生产出机体的实物试验件，在该试验件上粘贴传感器或应变片，通过相关试验设备发射鸟弹来撞击试验件，进而可从传感器获取试验件的受撞击数据，根据受撞击数据进一步分析鸟撞对试验件的危害。然而该方法需要在实物研制生产完成后进行，需要各种昂贵的试验设备，且每次试验中试验件受到损伤后，不可重复利用，导致每次试验都需要一个新的试验件，且若想更改飞机机翼的结构参数，也需要生产一个新的试验件，如此将耗费大量人力物力和时间，成本较高且会造成资源浪费。

因此，现有的鸟撞飞机机翼的试验分析方法存在耗费人力物力和时间、成本较高且易造成资源浪费的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述试验分析方法中存在的耗费人力物力、成本较高且易造成资源浪费的技术问题，提供一种鸟撞飞机机翼分析方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种鸟撞飞机机翼分析方法，所述方法包括：

获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；

获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改。

在其中一个实施例中，所述对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，包括：

获取鸟体撞击所述飞机机翼的撞击点；

在所述撞击点进行所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型的碰撞模拟。

在其中一个实施例中，所述碰撞数据包括：模拟鸟撞对所述飞机机翼所产生的接触压力、接触应力和位移；

所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，包括：

当所述接触压力超出压力阈值，或所述接触应力超出应力阈值，或所述位移超出位移阈值时，将所述飞行安全标识确定为危险标识。

在其中一个实施例中，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，还包括：

根据所述碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比；

当所述飞机升力系数超出升力系数阈值，或所述升阻比超出升阻比阈值时，将所述飞行安全标识确定为危险标识。

在其中一个实施例中，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，还包括：

根据所述飞机机体中机载设备的布局信息确定待检验机载设备；

从所述碰撞数据中获取所述待检验机载设备的碰撞数据，作为机载设备碰撞数据；

根据所述机载设备碰撞数据从所述待检验机载设备中确定损伤机载设备；

根据所述损伤机载设备及预设的机载设备影响等级，确定所述飞机机体的飞行安全标识。

在其中一个实施例中，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，还包括：

从所述碰撞数据中获取所述飞机机体中机翼前梁的碰撞数据，作为机翼前梁碰撞数据；

根据所述机翼前梁碰撞数据确定所述飞机机体的飞行安全标识。

在其中一个实施例中，所述撞击鸟体参数包括：鸟体重量、鸟体撞击速度、鸟体姿态角和鸟体斜撞角。

一种鸟撞飞机机翼分析装置，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

模型获取模块，用于获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型，以及获取预先构建的飞机机翼仿真模型；

碰撞模拟模块，用于根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

标识获取模块，用于根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

参数更改模块，用于当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；

获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；

获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改。

上述鸟撞飞机机翼分析方法、装置、计算机设备和存储介质，根据模拟鸟撞的撞击鸟体参数构建鸟体仿真模型，将构建的鸟体仿真模型与预先构建的飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，根据碰撞后所得到的机体碰撞数据确定机体的飞行安全标识，当飞行安全标识为危险标识时，对飞机机翼的结构参数进行更改。通过鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞模拟，便可对飞机被鸟撞后的损伤情况进行分析，无需生产出实物后，采用昂贵的试验设备进行模拟，从而可极大地降低试验成本，减少人力、物力和时间的消耗。并且通过模型的碰撞模拟方法，并对生成的碰撞数据进行分析，确定飞机机体的飞行安全标识，便于在飞行安全标识为危险标识时，直接在飞机机翼仿真模型上对飞机机翼的结构参数进行更改，无需再生产出一个新的试验件，不仅降低了试验成本，且提高了分析的效率，从而，解决了传统的试验分析方法中存在的耗费人力物力、成本较高且易造成资源浪费的技术问题。

附图说明

图1为一个实施例中鸟撞飞机机翼分析方法的流程示意图；

图2为一个实施例中鸟体斜撞角的示意图；

图3为一个实施例中鸟体姿态角的示意图；

图4为一个实施例中确定飞机机体飞行安全标识步骤的流程示意图；

图5为另一个实施例中鸟撞飞机机翼分析方法的流程示意图；

图6为一个实施例中鸟撞飞机机翼分析装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种鸟撞飞机机翼分析方法，本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S102，获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数。

其中，撞击鸟体参数是指对飞机机翼进行撞击模拟时，撞击物体(例如小鸟)与飞机机翼发生撞击的各类参数数据。撞击鸟体参数包括撞击参数和鸟体参数。其中，鸟体参数表示鸟体本身所具有的参数数据，例如，鸟体重量、鸟体密度等。其中，撞击参数可表示鸟体撞击飞机机翼时的姿态、角度和速度等参数，例如，鸟体撞击速度、鸟体斜撞角和鸟体姿态角等。

其中，鸟体重量可根据民用航空规章进行确定，例如，鸟体重量可以取1.8kg。

其中，鸟体撞击速度可以为飞机海平面巡航速度。

其中，鸟体斜撞角可以为鸟体飞行速度方向与被撞击结构表面法线之间的夹角，如图2中的α角所示，为鸟体斜撞角的示意图，鸟体斜撞角可以取0度～15度。当鸟体飞行速度方向垂直于被撞击结构表面时，鸟体斜撞角为0度。

其中，鸟体姿态角可以为鸟体轴线与鸟体飞行速度方向之间的夹角，如图3中的β角所示，为鸟体姿态角的示意图，鸟体姿态角可以取0度，此时，鸟体轴线与鸟体飞行速度方向相重合。

步骤S104，获取根据鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型。

具体实现中，鸟体仿真模型可以为有限元数字模型，鸟体仿真模型可采用中间为圆柱体，两端为半球体的形状，实际应用中，鸟体仿真模型可采用光滑粒子流体力学单元进行建模，在完成建模后，将鸟体重量和鸟体密度等参数值赋给所建立的鸟体仿真模型，得到具有重量和密度的鸟体仿真模型，来进行碰撞模拟。

步骤S106，获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据撞击参数对鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据。

其中，碰撞数据可表示鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型碰撞后所产生的数据，例如，飞机机翼受力数据和位移数据，以及鸟体的位移数据等。

具体实现中，在获取鸟体仿真模型及预先构建的飞机机翼仿真模型后，还需确定鸟体撞击飞机机翼的撞击点，进一步根据撞击参数将鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型在各个撞击点处进行碰撞模拟，例如，当撞击参数中鸟体斜撞角为5度，鸟体姿态角为0度，鸟体撞击速度为40m/s时，鸟体仿真模型将朝向与机翼表面发现夹角为5度的方向，以40m/s的速度撞向飞机机翼上的撞击点处，得到在该撞击点处飞机机翼的受力数据和位移数据。

其中，飞机机翼仿真模型可以为有限元数字模型，实际应用中，可利用飞机机翼的CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)数字样机，分别针对飞机机翼的蒙皮、翼肋、前梁和铆钉等建立有限元数字模型，进而得到飞机机翼的有限元数字模型，其中，蒙皮、翼肋和前梁可采用shell单元建模，铆钉可采用Plink单元建模。

步骤S108，根据碰撞数据获取飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识。

其中，飞行安全标识可包括：安全标识和危险标识。具体地，飞行安全标识可以标识为0或1，例如，当飞行安全标识为0时，飞机安全标识为安全标识，标识着机体可以继续飞行以及着陆，当飞行安全标识为1时，飞机安全标识为危险标识，标识着机体不能继续飞行以及着陆。

其中，碰撞数据可包括鸟体撞击飞机机翼的撞击点处的接触压力、接触应力和位移等。

具体实现中，在得到鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞数据后，可根据该碰撞数据及设定的飞行安全标识判断规则，判断飞机机体的飞行安全标识。更具体地，在得到碰撞数据后，可以将碰撞数据中各个类型的数据，分别与对应的安全阈值进行对比，当碰撞数据超出安全阈值时，则可判定飞机机体的飞行安全标识为1，鸟撞会影响当前机体的飞行安全和着陆安全，飞机不能继续飞行以及着陆。当碰撞数据符合安全阈值时，则可判定飞机机体的飞行安全标识为0，鸟撞不会影响当前机体的飞行安全和着陆安全，飞机可以继续飞行以及着陆。

进一步地，可设定在各个类型的碰撞数据均符合对应的安全阈值时，判定飞机机体的飞行安全标识为安全标识；当任意一种类型的碰撞数据超出其对应的安全阈值时，则判定飞机机体的飞行安全标识为危险标识。

步骤S110，当飞行安全标识为危险标识时，对飞机机翼的结构参数进行更改。

其中，飞机机翼的结构参数可包括：飞机机翼的材料、厚度、强度、翼肋数量及机载设备的布局等。

具体实现中，当根据碰撞数据判断飞机机体的飞行安全标识为危险标识时，则可针对飞机机翼的结构参数进行更改，更具体地，当根据碰撞数据确定飞机的升力特性受到影响时，则可通过增加机翼蒙皮厚度、增加机翼翼肋结构强度或增加机翼翼肋数量(减小翼肋之间距离)中的一种或多种进行参数更改。当根据碰撞数据确定机体的机翼前梁受到损伤时(例如机翼前梁被击穿)，则可更换机翼前梁材料和/或增加机翼前梁厚度以增加前梁强度。当根据碰撞数据确定机体中机载设备受到损伤时，则可通过更换机体中机载设备的布局、增加机翼蒙皮厚度或增加前梁结构强度中一种或多种进行参数更改。

上述鸟撞飞机机翼分析方法中，通过鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞模拟，便可对飞机被鸟撞后的损伤情况进行分析，无需生产出实物后，采用昂贵的试验设备进行模拟，从而可极大地降低试验成本，减少人力、物力和时间的消耗。并且通过模型的碰撞模拟方法，并对生成的碰撞数据进行分析，确定飞机机体的飞行安全标识，便于在飞行安全标识为危险标识时，直接在飞机机翼仿真模型上对飞机机翼的结构参数进行更改，无需再生产出一个新的试验件，不仅降低了试验成本，且提高了分析的效率，从而，解决了传统的试验分析方法中存在的耗费人力物力、成本较高且易造成资源浪费的技术问题。

在一个实施例中，上述对鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟的步骤，具体包括：获取鸟体撞击飞机机翼的撞击点；在撞击点进行鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞模拟。

具体实现中，撞击点是模拟鸟体和飞机机体相撞时的接触点，撞击点可选取对飞机安全飞行影响较大的点，例如，飞机机翼的撞击点可以包括：相邻前缘翼肋的中心点、两段前缘对缝处、前缘蒙皮与骨架连接处、前缘上刚度最小点等。在获取鸟体撞击飞机机翼的撞击点后，便可利用显示时间积分法，在各个撞击点处，分别进行鸟体仿真模型撞击飞机机翼仿真模型的碰撞模拟。

本实施例中，通过选取对飞机安全性具有显著影响的点作为鸟体撞击飞机机翼的撞击点，在该撞击点处进行鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞模拟，使得所获得的机体碰撞数据具有代表性，仅需确保在这些撞击点处的鸟撞不影响飞机的安全性，便可确保飞机飞行或着陆的安全性，可极大地提高对鸟撞飞机机翼分析的效率，从而，可解决不选取撞击点或随机选取撞击点进行鸟撞飞机机翼的碰撞模拟，耗费时间或造成分析结果不具有代表性，无法确保飞机的飞行和着陆安全的技术问题。

在一个实施例中，上述步骤S108包括：从碰撞数据中获取飞机机体中机翼前梁的碰撞数据，作为机翼前梁碰撞数据；根据机翼前梁碰撞数据确定飞机机体的飞行安全标识。

具体实现中，碰撞数据还可包括：鸟体坐标信息和机体的坐标信息。由于机翼前梁为影响飞机安全飞行的重要结构，因此，在确定飞机机体的安全标识时，还需从碰撞数据中获取机翼前梁的碰撞数据，作为机翼前梁碰撞数据。当根据机翼前梁碰撞数据判断机翼前梁被击穿时，则可确定机体的飞行安全标识为危险标识。更具体地，可通过获取鸟体仿真模型撞击前和撞击后的坐标，以及获取飞机机翼仿真模型撞击前和撞击后的坐标，根据鸟体仿真模型和飞机机翼仿真模型的坐标确定机翼前梁是否被击穿。例如，可根据鸟体仿真模型撞击前和撞击后的坐标得到鸟体位移，并根据撞击前鸟体仿真模型的坐标和撞击前飞机机翼仿真模型的坐标，获取撞击前鸟体仿真模型相对于机翼前梁的距离，作为相对距离。将鸟体位移与相对距离的差值，与机翼前梁厚度进行对比，判断机翼前梁是否被击穿，当鸟体位移与相对距离的差值大于机翼前梁厚度时，则可判定机翼前梁被击穿。

本实施例中，通过机翼前梁碰撞数据对飞机机翼前梁的损伤情况进行判定，确认机翼前梁是否被击穿，以便于进一步确定是否需要对机翼前梁的结构参数进行更改。

在一个实施例中，碰撞数据包括：模拟鸟撞对飞机机翼所产生的接触压力、接触应力和位移；上述步骤S108具体包括：当接触压力超出压力阈值，或接触应力超出应力阈值，或位移超出位移阈值时，将飞行安全标识确定为危险标识。

具体实现中，在从碰撞数据中获取鸟体模型对飞机机翼所产生的接触压力、接触应力和位移后，可将接触压力与预设的压力阈值、接触应力与预设的应力阈值，以及位移与预设的位移阈值分别进行比较。当接触压力超出压力阈值，或接触应力超出应力阈值，或位移超出位移阈值，即接触压力、接触应力和位移三个参数中的任意一个参数超出设定的阈值时，则将飞行安全标识确定为危险标识。反之，当接触压力未超出压力阈值，且接触应力未超出应力阈值，且位移未超出位移阈值，即接触压力、接触应力和位移三个参数均未超出设定的阈值时，则可将飞行安全标识确定为安全标识。

可以理解的是，当接触压力超出压力阈值，或接触应力超出应力阈值，或位移超出位移阈值，模拟鸟体往往会造成机翼的主承力件造成损伤而影响飞行安全，或者鸟体会穿透飞机蒙皮，在气流作用下使蒙皮进一步撕裂进而影响飞机的气动特性而影响到飞行安全，因此，当接触压力超出压力阈值，或接触应力超出应力阈值，或位移超出位移阈值，飞行安全标识确定为危险标识，后续修改飞机机翼的结构参数时增加机翼蒙皮厚度。

进一步地，在一个实施例中，可以在机翼前梁未受到损伤时，才对比接触压力是否超出压力阈值、接触应力是否超出应力阈值以及位移是否超出位移阈值时。

本实施例中，通过将接触压力、接触应力和位移分别与其对应的阈值进行比较，根据比较结果确定飞机的飞行安全标识是安全标识还是危险标识，以便于在得到鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞数据后，根据从碰撞数据中获取的接触压力、接触应力和位移便可判断飞机机体的安全标识，进而确定是否需要对飞机机翼的结构参数进行更改。

在一个实施例中，上述步骤S108还包括：根据碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比；当飞机升力系数超出升力系数阈值，或升阻比超出升阻比阈值时，将飞行安全标识确定为危险标识。

具体实现中，在获取碰撞数据后，还可对该碰撞数据进行计算，得到飞机的升力系数和升阻比，并将飞机升力系数与预设的升力系数阈值、升阻比与预设的升阻比阈值分别进行比较，根据比较结果确定飞机机体的飞行安全标识。更具体地，当飞机升力系数超出升力系数阈值，或升阻比超出升阻比阈值时，则可将飞行安全标识确定为危险标识。反之，当飞机升力系数未超出升力系数阈值，且升阻比未超出升阻比阈值时，则可将飞行安全标识确定为安全标识。

进一步地，在一个实施例中，可以在接触压力未超出压力阈值、接触应力未超出应力阈值以及位移未超出位移阈值时，才对比飞机升力系数是否超出升力系数阈值和升阻比是否超出升阻比阈值。

本实施例中，通过将飞机升力系数与升力系数阈值、升阻比与升阻比阈值分别进行比较，根据比较结果确定飞机的飞行安全标识是安全标识还是危险标识，以便于在得到鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞数据后，根据从碰撞数据获得的飞机升力系数和升阻比，可判断机体的飞行安全标识，进而可确定是否需要对飞机机翼的结构参数进行更改。

在一个实施例中，如图4所示，上述步骤S108还包括：

步骤S402，根据飞机机体中机载设备的布局信息确定待检验机载设备；

步骤S404，从碰撞数据中获取待检验机载设备的碰撞数据，作为机载设备碰撞数据；

步骤S406，根据机载设备碰撞数据从待检验机载设备中确定损伤机载设备；

步骤S408，根据损伤机载设备及预设的机载设备影响等级，确定飞行安全标识。

其中，机载设备包括：电缆、液压管路、燃油管路、冷气管路、引气管路等。

其中，机载设备影响等级表示各机载设备损伤后对机体安全飞行或安全着陆造成影响的程度。例如，可设机载设备影响等级包括一级和二级，一级表示严重影响，即会影响飞机安全飞行或安全着陆；二级表示轻微影响或没有影响，即不会影响飞机安全飞行或安全着陆。

具体实现中，机体碰撞数据还可包括机体中各机载设备的坐标信息。基于鸟体撞击假设，在鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型碰撞后，根据鸟体撞击点及机体中各机载设备的布局信息，确定位置较接近鸟体撞击点的若干个机载设备，作为待检验机载设备。其中，可根据撞击点坐标及各机载设备的坐标确定待检验机载设备。从碰撞数据中获取待检验机载设备的碰撞数据，并根据机载设备碰撞数据判断待检验机载设备是否损伤，具体地，可通过鸟体仿真模型撞击前与撞击后的位移，以及待检验记载设备相对于鸟体仿真模型撞击前的距离进行判断，根据判断结果从待检验机载设备中确定出损伤机载设备。

进一步地，根据各损伤机载设备及与各损伤机载设备对应的影响等级，确定飞机机体的飞行安全标识。例如，若损伤机载设备为电缆，其影响等级为一级，说明电缆损伤会严重影响飞机安全飞行和安全着陆，则可确定机体的飞行安全标识为危险标识。其中，各机载设备的影响等级可利用功能危险评估技术进行确定。

需要说明的是，鸟体撞击假设为：鸟体在第三个完全遮挡物前将会停止破坏。在该假设中，将鸟体撞击的三个完全遮挡物记为A、B、C，当鸟体撞击了其中两个完全遮挡物(例如A和B)后，则认为鸟体的撞击力将被削弱至不能对第三个完全遮挡物C造成损坏。其中，完全遮挡物表示具有一定面积，鸟体可以穿过的遮挡物。

进一步地，在一个实施例中，可以在飞机升力系数未超出升力系数阈值，且升阻比未超出升阻比阈值，才对机体中的机载设备的损伤情况进行判定。

本实施例中，根据机载设备的布局信息确定待检验机载设备，并从碰撞数据中获取对应的机载设备碰撞数据，根据机载设备碰撞数据确定损伤的机载设备，该方法可实现快速准确地从一系列机载设备中确定出损伤机载设备，提高损伤机载设备的确定效率和准确度，进而根据损伤机载设备及对应的影响等级确定飞行安全标识，以便于根据飞行安全标识确定是否需要对飞机机翼的结构参数进行更改。

为了更清晰阐明本申请实施例提供的技术方案，以下将结合图5对该方案进行说明，图5为一个应用实例中鸟撞飞机机翼分析方法的流程示意图，该方法的具体流程如下：

首先，获取模拟鸟撞的撞击参数和鸟体参数，并根据鸟体参数构建鸟体的有限元数字模型，以及，构建飞机机翼的有限元数字模型。在碰撞模拟应用程序中，根据撞击参数进行鸟体有限元数字模型与飞机机翼有限元数字模型的碰撞模拟，得到碰撞数据。

进而，根据碰撞数据识别鸟撞对飞机机翼前梁的影响情况，当识别结果为鸟撞对前梁的损伤处于可接受范围，即鸟撞不会影响飞机的安全飞行或安全着陆时，可进一步识别鸟撞对飞机气动特性的影响。若识别结果为鸟撞对前梁的损伤不可接受(例如，前梁被击穿)，则需对前梁的结构参数进行更改，例如，更换前梁材料和/或增加前梁厚度以增加前梁强度。

识别鸟撞对飞机气动特性的影响包括：根据碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比，根据飞机升力系数和升阻比确定鸟撞对飞机气动特性的影响。当飞机升力系数未超出升力系数阈值，且升阻比未超出升阻比阈值时，则确定鸟撞对飞机气动特性的影响是可接受的，则可进一步识别鸟撞对机体的机载设备的影响。当飞机升力系数超出升力系数阈值，或升阻比超出升阻比阈值时，则确定鸟撞对飞机气动特性的影响不可接受，需对飞机机翼的结构参数进行更改，例如，增加机翼蒙皮厚度，和/或增加机翼翼肋结构强度，和/或增加机翼翼肋数量，以减小翼肋之间距离。

识别鸟撞对机体的机载设备的影响包括：根据各机载设备的布局信息确定待检验机载设备，根据待检验机载设备的碰撞数据从待检验机载设备中确定出损伤机载设备，并根据损伤机载设备的损伤程度及对应的影响等级确定鸟撞对机载设备的影响是否为接受的，当损伤机载设备不影响飞机的安全飞行和安全着陆时，则可确定鸟撞对机载设备的影响是可接受的。当损伤机载设备将影响飞机的安全飞行和安全着陆时，则确定鸟撞对机载设备的影响是不可接受的，则需进一步对飞机机翼的结构参数进行更改，例如对机载设备进行重新布局，和/或增加机翼蒙皮厚度，和/或增加前梁结构强度。

本实施例，通过鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞模拟，便可对飞机被鸟撞后的损伤情况进行分析，无需生产出实物后，采用昂贵的试验设备进行模拟，从而可极大地降低试验成本，减少人力和物力的消耗。并且通过模型的碰撞模拟方法，对得到的碰撞数据进行分析，确定机体的飞行安全标识，便于在飞行安全标识为危险标识时，直接在飞机机翼仿真模型上对飞机机翼的结构参数进行更改，无需再生产出一个新的试验件，不仅降低了试验成本，且提高了分析的效率，从而，解决了传统的试验分析方法中存在的耗费人力物力、成本较高且易造成资源浪费的技术问题。并且，通过本申请提出的鸟撞飞机机翼分析方法，可以在飞机设计初期分析查找出飞机机翼在鸟撞环境下的薄弱环节，可以为飞机机翼鸟撞防护设计指明方向，进行更改设计以提高飞机安全性水平。

此外，通过在判断机翼前梁所受鸟撞的影响为可接受时，才进一步判断飞机的升力特性是否受到影响；在判断机翼前梁所受的影响为可接受且飞机的升力特性所受的影响为可接受时，才进一步判断鸟撞对机载设备的影响，通过该递进式的判断方法，在对前一判断对象的判断结果为可接受时，才对下一个判断对象进行判断，便于分别针对性的根据不同的判断对象进行飞机机翼结构参数的更改，避免根据不同判断对象的判断结果同时进行结构参数的更改时，难以使更改后的飞机机翼结构同时满足不同判断对象需求的问题。

需要说明的是，上述实施例中，判断机翼前梁是否受到损伤，判断接触压力是否超出压力阈值、接触应力是否超出应力阈值以及位移是否超出位移阈值，判断飞机升力系数是否超出升力系数阈值以及升阻比是否超出升阻比阈值，判断机体中的机载设备的损伤情况，四种情况的判断顺序并不是必然按照上述指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这四种情况的执行步骤并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。

应该理解的是，虽然图1、图4和图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、图4和图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种鸟撞飞机机翼分析装置，包括：参数获取模块602、模型获取模块604、碰撞模拟模块606、标识获取模块608和参数更改模块610，其中：

参数获取模块602，用于获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

模型获取模块604，用于获取根据撞击鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型，以及获取预先构建的飞机机翼仿真模型；

碰撞模拟模块606，用于根据撞击参数对鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

标识获取模块608，用于根据碰撞数据获取飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

参数更改模块610，用于当飞行安全标识为危险标识时，对飞机机翼的结构参数进行更改。

在一个实施例中，上述碰撞模拟模块606具体用于：获取鸟体撞击飞机机翼的撞击点；在撞击点进行鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型的碰撞模拟。

在一个实施例中，碰撞数据包括：模拟鸟撞对飞机机翼所产生的接触压力、接触应力和位移；上述标识获取模块608具体用于：当接触压力超出压力阈值，或接触应力超出应力阈值，或位移超出位移阈值时，将飞行安全标识确定为危险标识。

在一个实施例中，上述标识获取模块608还用于：根据碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比；当飞机升力系数超出升力系数阈值，或升阻比超出升阻比阈值时，将飞行安全标识确定为危险标识。

在一个实施例中，上述标识获取模块608还用于：根据飞机机体中机载设备的布局信息确定待检验机载设备；从碰撞数据中获取待检验机载设备的碰撞数据，作为机载设备碰撞数据；根据机载设备碰撞数据从待检验机载设备中确定损伤机载设备；根据损伤机载设备及预设的机载设备影响等级，确定飞机机体的飞行安全标识。

在一个实施例中，标识获取模块608还用于：从碰撞数据中获取飞机机体中机翼前梁的碰撞数据，作为机翼前梁碰撞数据；根据机翼前梁碰撞数据确定飞机机体的飞行安全标识。

在一个实施例中，撞击鸟体参数包括：鸟体重量、鸟体密度、鸟体撞击速度、鸟体姿态角和鸟体斜撞角。

需要说明的是，本申请的鸟撞飞机机翼分析装置与本申请的鸟撞飞机机翼分析方法一一对应，在上述鸟撞飞机机翼分析方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于鸟撞飞机机翼分析装置的实施例中，具体内容可参见本申请方法实施例中的叙述，此处不再赘述，特此声明。

此外，上述鸟撞飞机机翼分析装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储鸟撞飞机机翼的分析过程中产生的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种鸟撞飞机机翼分析方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

获取根据撞击鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；

获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据撞击参数对鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

根据碰撞数据获取飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

当飞行安全标识为危险标识时，对飞机机翼的结构参数进行更改。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

获取根据撞击鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；

获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据撞击参数对鸟体仿真模型与飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；

根据碰撞数据获取飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

当飞行安全标识为危险标识时，对飞机机翼的结构参数进行更改。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种鸟撞飞机机翼分析方法，其特征在于，所述方法包括：

获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型；

获取预先构建的飞机机翼仿真模型，根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；所述碰撞数据包括机翼前梁碰撞数据、模拟鸟撞对所述飞机机翼所产生的接触压力、接触应力和位移；

根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改；

其中，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，包括：

当根据所述机翼前梁碰撞数据确定机翼前梁未受到损伤时，将所述接触压力、所述接触应力和所述位移与各自对应的阈值进行比对；

当所述接触压力未超出压力阈值、所述接触应力未超出应力阈值，以及所述位移未超出位移阈值时，根据所述碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比，并将所述飞机升力系数和所述升阻比分别与各自对应的阈值进行比对；

当所述升力系数未超出升力系数阈值，且所述升阻比未超出升阻比阈值时，根据飞机机体中机载设备的布局信息确定待检验机载设备，并从所述碰撞数据中获取所述待检验机载设备对应的机载设备碰撞数据；根据所述机载设备碰撞数据从所述待检验机载设备中确定损伤机载设备；根据所述损伤机载设备及所述损伤机载设备的影响等级，确定所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟的步骤，包括：

获取鸟体撞击所述飞机机翼的撞击点；

在所述撞击点进行所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型的碰撞模拟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，包括：

当所述接触压力超出压力阈值，或所述接触应力超出应力阈值，或所述位移超出位移阈值时，将所述飞行安全标识确定为危险标识。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，还包括：

根据所述碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比；

当所述飞机升力系数超出升力系数阈值，或所述升阻比超出升阻比阈值时，将所述飞行安全标识确定为危险标识。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述碰撞数据获取所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识的步骤，还包括：

从所述碰撞数据中获取所述飞机机体中机翼前梁的碰撞数据，作为机翼前梁碰撞数据；

根据所述机翼前梁碰撞数据确定所述飞机机体的飞行安全标识。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述撞击鸟体参数包括：鸟体重量、鸟体密度、鸟体撞击速度、鸟体姿态角和鸟体斜撞角。

7.一种鸟撞飞机机翼分析装置，其特征在于，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取模拟鸟撞的撞击鸟体参数；所述撞击鸟体参数包括：撞击参数和鸟体参数；

模型获取模块，用于获取根据所述鸟体参数预先构建的鸟体仿真模型，以及获取预先构建的飞机机翼仿真模型；

碰撞模拟模块，用于根据所述撞击参数对所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型进行碰撞模拟，得到碰撞数据；所述碰撞数据包括机翼前梁碰撞数据、模拟鸟撞对所述飞机机翼所产生的接触压力、接触应力和位移；

比对模块，用于当根据所述机翼前梁碰撞数据确定机翼前梁未受到损伤时，将所述接触压力、所述接触应力和所述位移与各自对应的阈值进行比对；

系数获取模块，当所述接触压力未超出压力阈值，所述接触应力未超出应力阈值，以及所述位移未超出位移阈值时，根据所述碰撞数据获取飞机升力系数和升阻比，并将所述飞机升力系数和所述升阻比分别与各自对应的阈值进行比对；

标识获取模块，用于当所述升力系数未超出升力系数阈值，且所述升阻比未超出升阻比阈值时，根据飞机机体中机载设备的布局信息确定待检验机载设备，并从所述碰撞数据中获取所述待检验机 载设备对应的机载设备碰撞数据；根据所述机载设备碰撞数据从所述待检验机载设备中确定损伤机载设备；根据所述损伤机载设备及所述损伤机载设备的影响等级，确定所述飞机机翼仿真模型对应飞机机体的飞行安全标识；

参数更改模块，用于当所述飞行安全标识为危险标识时，对所述飞机机翼的结构参数进行更改。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述碰撞模拟模块，还用于获取鸟体撞击所述飞机机翼的撞击点；在所述撞击点进行所述鸟体仿真模型与所述飞机机翼仿真模型的碰撞模拟。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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