[发明专利]一种着陆冲击下的机械结构累积损伤计算方法

摘要

本发明涉及空投着陆冲击条件下的机械结构动态响应计算与机械结构累积损伤的估计，特指一种着陆冲击下的机械结构累积损伤计算方法，该计算方法采用施加动态载荷的方式来模拟空投装备着陆冲击过程，求解机械结构的动态响应结果；该方法能准确模拟空投装备的着陆冲击过程，动态响应结果可以指出机械结构的薄弱部位，为其结构设计提供技术指导；提出采用损伤状态传递的方法，结合勒梅特损伤模型计算机械结构在多次着陆冲击下的结构累积损伤，结构累积损伤计算结果可以为空投装备的维修保障规范的制订提供理论依据。

主权项

1.一种着陆冲击下的机械结构累积损伤计算方法，其特征在于：所述计算方法的步骤包括：第一步，机械结构空投着陆过程的模拟，其实施步骤如下：1）计算着陆冲击下机械结构的动态载荷：首先采用在机械结构上施加载荷的形式模拟出机械结构的着陆冲击过程，然后根据动态载荷公式计算着陆冲击下机械结构的动态载荷，动态载荷公式如下：式中，为动态载荷，为静态载荷，为各步加速度值，g为重力加速度值；2）在机械结构的主要承载位置施加动态载荷，求解着陆冲击下机械结构的动态响应结果；第二步，根据多次着陆冲击下机械结构的动态响应结果，结合勒梅特损伤模型评估机械结构的累积损伤，计算机械结构累积损伤，其实施步骤如下：1）选择合适的损伤变量，确定损伤演变方程，从损伤演变方程得出机械结构材料断裂时的破坏阈值；2）结合连续介质力学的基本方程构成机械结构损伤定解问题或变分问题，用有限元方法离散机械结构，求解机械结构的应力、应变场和损伤场；3）根据求解得出的机械结构的损伤场确定第i次冲击作用下的损伤分布状态，将此损伤分布状态作为第i+1次计算的初始损伤分布状态，结合勒梅特损伤模型重复计算含初始损伤的机械结构在冲击作用下的累积损伤，根据所述损伤演变方程判定机械结构是否达到破坏阈值，重复上述累积损伤计算，直至达到机械结构的破坏阈值而终止。