一种基于柔顺机构的变形机翼设计方法

    公开(公告)号:CN116227020A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202211738281.1

    申请日:2022-12-31

    Abstract: 本发明提出一种基于柔顺机构的变形机翼设计方法,变形机翼包括蒙皮、四连杆机构、主梁、驱动梁以及柔顺机构;主梁以及驱动梁均沿机翼弦向布置,其中驱动梁和主梁通过沿机翼弦向的直线滑槽配合,驱动梁在外部直线驱动电机驱动下能够沿滑槽运动,并能够带动主梁运动;整个机翼变形由四连杆机构和柔顺机构组合实现,机翼中间部分通过主梁驱动四连杆机构实现变形,前缘部分由驱动梁带动柔顺机构操纵变形。本发明通过优化设计得到了驱动机翼前缘由弧形变尖的机翼变形实现方式,通过设计柔顺机构并结合四连杆机构实现变形机翼前缘由弧形向尖形的变形,整个变形过程精确可控,而且变形后得到的目标翼型准确,满足设计要求。

    用于薄壁结构大挠度几何非线性分析的有限元降阶方法

    公开(公告)号:CN117787028A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311593780.0

    申请日:2023-11-27

    Inventor: 梁珂 穆佳琪 尹震

    Abstract: 本发明提出一种用于薄壁结构大挠度几何非线性分析的有限元降阶方法,首先在薄壁结构大挠度变形过程中的已知平衡状态点处,建立薄壁结构大挠度变形的降阶模型,并计算薄壁结构非线性承载响应的非线性预测解;其次对得到的悬臂板非线性承载响应的非线性预测解进行评估及修正;最后判断是否启动新的分析步。本发明采用混合非线性格式(大转动共旋和更新的冯卡门格式)来显著缩减应变能高阶导数的计算成本,提升降阶模型的建立效率。该方法能够在充分保证分析精度的前提下,实现对大挠度变形薄壁结构非线性承载响应的大步长快速跟踪。与常规有限元法相比,本发明所提出的有限元降阶方法具有薄壁结构大挠度几何非线性分析效率高,精度好的特点。

    一种基于正、负泊松比蜂窝芯主动变形的柔性蒙皮及设计和驱动控制方法

    公开(公告)号:CN115196036A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210876282.6

    申请日:2022-07-25

    Inventor: 程潜 梁珂

    Abstract: 本发明提出一种基于正、负泊松比蜂窝芯主动变形的柔性蒙皮及设计和驱动控制方法,首先通过智能材料形状记忆合金驱动正、负泊松比蜂窝结构变形;并且通过对正、负泊松比结构的单胞设计以及相互之间的约束使得两个结构的变形之间能发生相互作用,从而实现整个蜂窝夹芯的变形,达到前缘变厚度的目的,减少了机械结构的使用;而且本发明结合机翼前缘变厚度需求,给出的结构设计机理清楚,通过计算能够得到准确的驱动参数,继而能够精确控制机翼前缘变形。

    完全基于降阶模型的结构非线性屈曲平衡路径跟踪方法

    公开(公告)号:CN107562991B

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201710604375.2

    申请日:2017-07-24

    Inventor: 梁珂 孙秦

    Abstract: 一种完全基于降阶模型的结构非线性屈曲平衡路径跟踪方法,根据用户要求的结构承载响应曲线长度进行结构非线性屈曲分析,所得到的加载点沿载荷方向位移随载荷曲线变化。本发明充分考虑结构位移和降阶模型展开式中的残余项,并基于结构残余力将上述残余项迭代至零,从而实现对非线性预测解的精确修正,在解的修正阶段无需再返回有限元全模型进行计算,所提出的降阶技术应用在路径跟踪的预测环节,并在解的修正阶段得以实现,进而构造了一种完全“存粹”的路径跟踪降阶方法,具有结构非线性屈曲平衡路径分析效率高、精度好的特点,能够准确经济地评估结构的真实承载能力,并且计算时间仅为传统方法的1/5,大幅提高了结构非线性屈曲分析的计算效率。

    一种曲纤维铺层结构的力学性能分析方法

    公开(公告)号:CN110532688A

    公开(公告)日:2019-12-03

    申请号:CN201910808160.1

    申请日:2019-08-29

    Inventor: 梁珂 孙秦

    Abstract: 本发明提供一种曲纤维铺层结构的力学性能分析方法,包括以下步骤:定义曲纤维铺层平板结构中连续变角度纤维的铺设路径;构造曲纤维铺层平板结构的有限元模拟的四边形板壳单元;构造曲纤维铺层平板结构的非线性有限元全阶模型;构造曲纤维铺层平板结构的非线性有限元降阶模型;求解的曲纤维铺层平板结构的非线性有限元降阶模型,得到曲纤维铺层平板结构的非线性力学承载响应曲线。本发明提出的一种曲纤维铺层结构的力学性能分析方法,解决现有技术中曲纤维铺层结构离散后形成的有限元模型规模过于庞大,进而显著影响其非线性力学分析效率的问题;本发明能够实现高效准确的对曲纤维铺层结构的力学性能的非线性分析。

    一种基于正、负泊松比蜂窝芯主动变形的柔性蒙皮及设计和驱动控制方法

    公开(公告)号:CN115196036B

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202210876282.6

    申请日:2022-07-25

    Inventor: 梁珂 程潜

    Abstract: 本发明提出一种基于正、负泊松比蜂窝芯主动变形的柔性蒙皮及设计和驱动控制方法,首先通过智能材料形状记忆合金驱动正、负泊松比蜂窝结构变形;并且通过对正、负泊松比结构的单胞设计以及相互之间的约束使得两个结构的变形之间能发生相互作用,从而实现整个蜂窝夹芯的变形,达到前缘变厚度的目的,减少了机械结构的使用;而且本发明结合机翼前缘变厚度需求,给出的结构设计机理清楚,通过计算能够得到准确的驱动参数,继而能够精确控制机翼前缘变形。

    一种含几何形状缺陷薄壁结构承载响应的快速重分析方法

    公开(公告)号:CN110781621A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201911010489.X

    申请日:2019-10-23

    Inventor: 梁珂 孙秦

    Abstract: 本发明提供一种含几何形状缺陷薄壁结构承载响应的快速重分析方法,包括:定义薄壁结构的几何形状缺陷场;构造计及结构几何形状缺陷的有限元模拟的四边形板壳单元;计算计及结构几何形状缺陷的单元应变能和单元节点内力向量;构造计及结构几何形状缺陷的薄壁结构的非线性有限元降阶模型;求解计及结构几何形状缺陷的薄壁结构的非线性有限元降阶模型,得到含几何形状缺陷的薄壁结构的非线性力学承载响应曲线。优点:针对给定结构只需先建立无缺陷情况下的非线性有限元降阶模型,然后在计及不同几何形状缺陷场时,只需要更新无缺陷结构有限元降阶模型右端独立的缺陷影响项,随即开展快速的结构重分析即可,进而最终实现快速准确的缺陷敏感度分析。

    一种类橄榄状的零泊松比蜂窝单胞结构及柔性蒙皮夹芯

    公开(公告)号:CN118270223A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410424404.7

    申请日:2024-04-10

    Inventor: 梁珂 程潜 尹震

    Abstract: 本发明属于柔性蒙皮结构技术领域,具体涉及一种类橄榄状的零泊松比蜂窝单胞结构及柔性蒙皮夹芯。类橄榄状的零泊松比蜂窝单胞结构包括四个倾斜胞壁和两个水平胞壁,所述两个上下对称的倾斜胞壁共同构成了类橄榄状蜂窝单元,两个类橄榄状蜂窝单元左右对称且两个对称的类橄榄状蜂窝单元一端连接紧闭另一端开口不连接,两个水平胞壁分别位于所述类橄榄状蜂窝单元的上下两侧;柔性蒙皮夹芯由多个所述类橄榄状的零泊松比蜂窝单胞结构阵列排布构成。该类橄榄状的零泊松比蜂窝单胞结构具备正弦形蜂窝单胞结构良好的面外承载能力的同时,又可兼顾面内的拉伸和压缩大变形性能。

    完全基于降阶模型的结构非线性屈曲平衡路径跟踪方法

    公开(公告)号:CN107562991A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710604375.2

    申请日:2017-07-24

    Inventor: 梁珂 孙秦

    Abstract: 一种完全基于降阶模型的结构非线性屈曲平衡路径跟踪方法,根据用户要求的结构承载响应曲线长度进行结构非线性屈曲分析,所得到的加载点沿载荷方向位移随载荷曲线变化。本发明充分考虑结构位移和降阶模型展开式中的残余项,并基于结构残余力将上述残余项迭代至零,从而实现对非线性预测解的精确修正,在解的修正阶段无需再返回有限元全模型进行计算,所提出的降阶技术应用在路径跟踪的预测环节,并在解的修正阶段得以实现,进而构造了一种完全“存粹”的路径跟踪降阶方法,具有结构非线性屈曲平衡路径分析效率高、精度好的特点,能够准确经济地评估结构的真实承载能力,并且计算时间仅为传统方法的1/5,大幅提高了结构非线性屈曲分析的计算效率。

    一种含几何形状缺陷薄壁结构承载响应的快速重分析方法

    公开(公告)号:CN110781621B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201911010489.X

    申请日:2019-10-23

    Inventor: 梁珂 孙秦

    Abstract: 本发明提供一种含几何形状缺陷薄壁结构承载响应的快速重分析方法,包括:定义薄壁结构的几何形状缺陷场;构造计及结构几何形状缺陷的有限元模拟的四边形板壳单元;计算计及结构几何形状缺陷的单元应变能和单元节点内力向量;构造计及结构几何形状缺陷的薄壁结构的非线性有限元降阶模型;求解计及结构几何形状缺陷的薄壁结构的非线性有限元降阶模型,得到含几何形状缺陷的薄壁结构的非线性力学承载响应曲线。优点:针对给定结构只需先建立无缺陷情况下的非线性有限元降阶模型,然后在计及不同几何形状缺陷场时,只需要更新无缺陷结构有限元降阶模型右端独立的缺陷影响项,随即开展快速的结构重分析即可,进而最终实现快速准确的缺陷敏感度分析。

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