[发明专利]一种飞机矩形气密舱变形计算方法

权利要求书

1.一种飞机矩形气密舱变形计算方法，其特征在于：包括，

建立矩形气密舱简化的力学模型；以左下角点为坐标原点o，建立坐标系，x轴向右为正，y轴向上为正，z轴符合右手坐标系；

根据对称性，建立简化的1/4结构模型，计算1/4结构模型角点处的弯矩值；

分析并计算力学模型中长边和短边的变形方程；

根据变形方程，分别研究力学模型长边和短边在不同长宽比下的变形特点，得出变形规律；

所述1/4结构模型角点处的弯矩值M_o计算方法为

在对称剖面位置K处，剪力F_q为0，设定弯矩以内表面拉伸为正、剪力以使微元顺时针旋转为正，以轴向拉伸为正；

根据对称性，得到K点处的轴力F_NK为F_NK＝qL/2，其中q为单位长度上气密舱的内压载荷，L为气密舱剖面的长边长度，设定H为气密舱剖面的短边长度，矩形气密舱剖面的弯矩刚度为EI；

根据载荷平衡，得到角点处的弯矩值大小M_o为

根据结构对称性，力学模型内四个角点的弯矩值大小均相同；

所述长边变形方程为

；所述短边变形方程为

；所述长边变形规律的计算方法为

令BC边变形方程的一阶导数为0，得到

根据x₂≥L，x₃≤0，得到有效极值点仅有一个

根据

得到BC边的挠度函数为凸函数，在处有极大值，且极大值v_m为

；

设定矩形舱体剖面的长宽比为k，即L/H＝k，令DC边变形方程的一阶导数为0得到变形规律，所述短边变形规律的计算方法为

当k＝1或时，DC边变形方程存在一个极值点根据

得到处为极大值；

当时，DC边变形方程存在三个极值点

u(y₂)″＝u(y₃)″0，y₂、y₃为两个极小值点；u(y₁)″0，y₁为极大值点；

极大值记为u_m，且有

设定极大值点为u_m≤0，得到当长宽比为时，气密舱结构短边变形全部为负。