[发明专利]固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法

说明书

本发明属于航空结构设计技术领域，涉及一种固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法，本发明的方法通过数学推导，得到固支条件下壁板中心点等效应力的解析解，避免主观因素对计算结果的影响。壁板的等效应力为弯曲应力和薄膜应力的联合作用。弯曲应力于薄膜应力存在关于厚度和壁板中心挠度的一次函数关系，薄膜应力通过壁板材料常数、支持系数以及壁板的中心挠度即可求得，继而得到弯曲应力，最后得到壁板中心处的等效应力。本发明的方法能够精确得到壁板中心点复合应力，避免了目前通过查手册曲线的方法中主观因素引入精度无法保证的技术问题。

技术领域

本发明属于航空结构设计技术领域，具体涉及一种固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法。

背景技术

在航空结构设计中，壁板承受均布压力是很常见的一种受力形式，壁板的失效往往是壁板中心点复合应力过高造成。目前计算壁板中心点复合应力往往通过查手册曲线来获得，在查曲线过程中对参数的选取主观因素很大，往往不同的人得出的结果不唯一，计算的精度无法保证。因此，亟需解决的技术问题是如何通过数学推导，得到在固支边界下壁板中心点等效应力的解析解，避免主观因素对计算结果的影响。

发明内容

本发明的目的是：设计一种固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法，以解决目前查曲线过程中对参数的选取主观因素很大，测算的精度无法保证的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法，所述的固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法主要包括以下步骤：

1、计算壁板的弯曲刚度D、为弯曲应力产生的壁板中心挠度f₀；

2、计算薄膜应力σ_m、弯曲应力σ_bend：

式中，π代表圆周率，为常量；E代表壁板弹性模型；μ代表壁板材料泊松比；k代表支持系数；b代表壁板宽度；f代表壁板中心挠度；

式中，δ代表壁板厚度；

3、计算壁板的复合应力σ_all

所述的步骤1中壁板中心挠度f₀根据如下公式计算：

式中，P代表均布压力。

所述的步骤2中所述的壁板中心挠度f根据如下公式计算为：

式中，a代表无量纲参数。

所述的步骤2中所述的壁板中心挠度f根据如下公式计算为：

式中，σ_m代表薄膜应力。

本发明的有益效果是：本发明的固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法能够精确得到壁板中心点复合应力，避免了目前通过查手册曲线的方法中主观因素引入精度无法保证的技术问题。

附图说明

图1为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的固支条件下壁板承受均布压力中心等效应力评估方法进行详细描述：

整体思路：