[发明专利]一种结构气动网格力到有限元节点力的映射方法在审
| 申请号： | 202111481200.X | 申请日： | 2021-12-06 |
| 公开（公告）号： | CN114386298A | 公开（公告）日： | 2022-04-22 |
| 发明（设计）人： | 毛磊;赵卓林;陈同银;唐超;裴志刚;瓮哲 | 申请（专利权）人： | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 |
| 主分类号： | G06F30/23 | 分类号： | G06F30/23;G06T17/20;G06F119/14;G06F111/04 |
| 代理公司： | 北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙) 11526 | 代理人： | 郭鹏鹏 |
| 地址： | 110035 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 结构 气动 网格 有限元 节点 映射 方法 | ||
1.一种结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，包括：
构建结构三维气动模型；
构建结构有限元模型；
将结构三维气动模型网格上气动力分配到结构有限元模型的节点上；
以三维气动模型网格上气动力、结构有限元模型上节点力间总力守恒、总力矩守恒为约束条件，以虚功偏差最小为优化目标，对结构有限元模型上节点力进行优化。
2.根据权利要求1所述的结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，
所述构建结构三维气动模型，具体为：
构建基于高阶面源的结构三维气动模型。
3.根据权利要求2所述的结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，
所述将结构三维气动模型网格上气动力分配到结构有限元模型的节点上，具体为：
以最近邻域法，将结构三维气动模型网格上气动力分配到结构有限元模型的节点上。
4.根据权利要求3所述的结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，
对结构有限元模型上节点力进行优化时，保证z方向优化前后力不反号；
对结构有限元模型上节点力进行优化时，保证x、y方向优化前后偏差不超过偏差阈值。
5.根据权利要求4所述的结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，
对结构有限元模型上节点力进行优化时，构建如下优化式：
其中，
为结构有限元模型上优化后i节点力；
为结构有限元模型上i节点位移；
为结构有限元模型上i节点坐标；
为结构有限元模型上优化后i节点在x方向的力；
为结构有限元模型上优化后i节点在y方向的力；
为结构有限元模型上优化后i节点在z方向的力；
为结构有限元模型上优化前i节点在x方向的力；
为结构有限元模型上优化前i节点在y方向的力；
为结构有限元模型上优化前i节点在z方向的力；
εx为结构有限元模型上i节点力优化前后在x方向的偏差阈值；
εy为结构有限元模型上i节点力优化前后在y方向的偏差阈值；
为结构三维气动模型j气动网格中点的等效力；
为结构三维气动模型j气动网格中点处的等效位移；
为三维气动模型j气动网格中点处的等效坐标。
6.根据权利要求5所述的结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，
对结构有限元模型上节点力进行优化时，以内点法对优化式进行求解。
7.根据权利要求6所述的结构气动网格力到有限元节点力的映射方法，其特征在于，
对结构有限元模型上节点力进行优化，以内点法对优化式进行求解时，将等式约束并入优化目标，如下式：
其中，
εz为结构有限元模型上i节点力优化前后在z方向的偏差阈值。
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