[发明专利]一种确定外切单元柔性网状结构纵横方向变形量的方法

说明书

本发明公开了一种确定外切单元柔性网状结构纵横方向变形量的方法。所述确定外切单元柔性网状结构纵横方向变形量的方法包括以下步骤：步骤1：建立外切单元的力学模型并对外切单元的力学模型进行模型简化；步骤2：建立外切单元的纵横方向变形量与各个参数之间的函数关系；步骤3：建立柔性网状结构的力学模型，对柔性网状结构的力学模型进行力学模型简化；步骤4：根据所述步骤2的函数关系以及所述步骤3中的柔性网状结构的力学模型计算柔性网状结构的纵横方向的变形量。本申请的确定外切单元的纵横方向的变形量的方法为外切单元在实际应用是提供了理论基础，通过本申请的方法能够确定在具体工况下外切单元的结构。

技术领域

本发明涉及飞机柔性蒙皮技术领域，特别是涉及一种确定外切单元柔性网状结构纵横方向变形量的方法。

背景技术

变体飞机应该在不同飞行状态下均具有优良的性能，因此，其结构需要具有很好的自适应性。而飞机的柔性蒙皮和结构驱动是结构自适应的二项基本技术，也是当前变体飞机设计中的主要难点。到目前为止，国内外在柔性蒙皮领域，申请人认为热点研究的柔性蒙皮主要可以归纳为三类：(1)基于柔性蜂窝的蒙皮；(2)基于波纹板的蒙皮；(3)基于高分子聚合物的蒙皮。其中：柔性蜂窝的蒙皮制造工艺复杂，成本高，而且，由于用橡胶承受面内载荷，导致承载能力低；波纹板的蒙皮力学特性相对较差，主要体现在面内变形量比较小；高分子化合物的蒙皮强度和刚度特性偏低，它不仅面内承载能力比较小，而且法向刚度也不够大，特别是在蒙皮形状改变过程中，蒙皮不能承受外载的特性，极大地限制了它在变体飞机上的应用范围。

专利申请号为：201620180405.2，专利名称为：一种外切基单元柔性蒙皮组件，该专利展示了一种外切基单元柔性蒙皮组件。

然而，该专利仅仅是给予了一种结构，并未公开如何确定或者根据需要来进行结构在纵横方向的变形量的确认。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定外切单元柔性网状结构纵横方向变形量的方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种确定外切单元柔性网状结构纵横方向变形量的方法，所述外切单元柔性网状结构包括多个外切单元，所述确定柔性网状结构的纵横方向的变形量的方法包括如下步骤：步骤1：建立外切单元的力学模型，并对外切单元的力学模型进行模型简化；步骤2：根据外切单元中的各个参数，建立外切单元的纵横方向变形量与各个参数之间的函数关系；步骤3：建立柔性网状结构的力学模型，所述柔性网状结构的力学模型包括步骤1中的经过模型简化的外切单元，对所述柔性网状结构的力学模型进行力学模型简化；步骤4：根据所述步骤2的函数关系以及所述步骤3中的柔性网状结构的力学模型计算柔性网状结构的纵横方向的变形量。

优选地，所述步骤1具体为：使模型中的外切单元所用结构材料均各向同性；使模型中的外切单元符合线弹性假设；使模型中的外切单元在变形过程中只考虑弯曲变形；使模型中的外切单元在同一约束和受力状态下，各外切单元的变形相同；使模型中的外切单元中的丝杆为刚性杆。

优选地，所述步骤2中的建立外切单元的纵横方向变形量与各个参数之间的函数关系为：

其中，

n表示外切单元中扭簧的圈数；P表示外切单元承受的外载荷；D表示外切单元中扭簧的直径；d表示外切单元中扭簧丝的直径；E表示柔性结构材料的杨氏模量。

优选地，使柔性网状结构的力学模型中的任何一个外切单元的结构参数相同,使模型中的外切单元在同一约束和受力状态下，各外切单元的变形相同。

优选地，通过如下公式确定柔性网状结构的纵横方向的变形量：

其中，