技術領域

本發明涉及飛機柔性蒙皮技術領域，特別是涉及一種確定柔性網狀結構的縱橫方向的變形量的方法。

背景技術

變體飛機應該在不同飛行狀態下均具有優良的性能，因此，其結構需要具有很好的自適應性。而飛機的柔性蒙皮和結構驅動是結構自適應的二項基本技術，也是當前變體飛機設計中的主要難點。到目前為止，國內外在柔性蒙皮領域，申請人認為熱點研究的柔性蒙皮主要可以歸納為三類：(1)基于柔性蜂窩的蒙皮；(2)基于波紋板的蒙皮；(3)基于高分子聚合物的蒙皮。其中：柔性蜂窩的蒙皮制造工藝復雜，成本高，而且，由于用橡膠承受面內載荷，導致承載能力低；波紋板的蒙皮力學特性相對較差，主要體現在面內變形量比較小；高分子化合物的蒙皮強度和剛度特性偏低，它不僅面內承載能力比較小，而且法向剛度也不夠大，特別是在蒙皮形狀改變過程中，蒙皮不能承受外載的特性，極大地限制了它在變體飛機上的應用范圍。

專利申請號為：201620176854.X，專利名稱為：一種內切基單元柔性蒙皮組件，該專利展示了一種內切基單元柔性蒙皮組件。

然而，該專利僅僅是給予了一種結構，并未公開如何確定或者根據需要來進行結構在縱橫方向的變形量的確認。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種確定柔性網狀結構的縱橫方向的變形量的方法來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種確定柔性網狀結構的縱橫方向的變形量的方法包括如下步驟：

步驟1：建立內切單元的力學模型，并對內切單元的力學模型進行模型簡化；

步驟2：根據內切單元中的各個參數，建立內切單元的縱橫方向變形量與各個參數之間的函數關系；

步驟3：建立柔性網狀結構的力學模型，所述柔性網狀結構的力學模型包括步驟1中的經過模型簡化的內切單元，對所述柔性網狀結構的力學模型進行力學模型簡化；

步驟4：根據所述步驟2的函數關系以及所述步驟3中的柔性網狀結構的力學模型計算柔性網狀結構的縱橫方向的變形量。

優選地，所述步驟1具體為：

使模型中的內切單元所用結構材料均各向同性；

使模型中的內切單元符合線彈性假設；

使模型中的內切單元在變形過程中只考慮彎曲變形；

使模型中的內切單元在同一約束和受力狀態下，各內切單元的變形相同；

使模型中的內切單元中的絲桿為剛性桿。

優選地，所述步驟2中的內切單元的縱橫方向變形量與各個參數之間的函數關系為：

其中，

Δ_n表示內切單元的扭簧纏繞n圈的相差變形量；P表示內切單元承受的外載荷；D表示內切單元中扭簧的直徑；d表示內切單元中扭簧絲的直徑；E表示柔性結構材料的楊氏模量；n表示內切單元的扭簧纏繞的圈數。

優選地，所述步驟3具體為：

使柔性網狀結構的力學模型中的任何一個內切單元的結構參數相同,使模型中的內切單元在同一約束和受力狀態下，各內切單元的變形相同。

優選地，通過如下公式計算柔性網狀結構的縱橫方向的變形量：

其中，

U_hv(N)表示整個柔性網狀結構的縱橫方向的變形量；N表示正方形的柔性結構的每一邊所具有內切單元的個數；n表示內切單元中扭簧的圈數；F表示柔性結構承受的面內縱橫方向的總載荷，并有F＝N*P；P表示內切單元承受的外載荷；D表示內切單元中扭簧的直徑；d表示內切單元中扭簧絲的直徑；E表示柔性結構材料的楊氏模量。

通過本申請的確定柔性網狀結構的縱橫方向的變形量的方法可以為柔性網狀結構的實際應用提供理論基礎，可以根據實際需要而通過本申請的方法進行設計，通過本申請的方法能夠確定在具體工況下內切單元的結構。

附圖說明

圖1是本申請一實施例的確定柔性網狀結構的縱橫方向的變形量的方法的流程示意圖。

圖2是柔性網狀結構的結構示意圖。

具體實施方式