一種建模方法及建模系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及結構強度檢測技術領域，特別是涉及一種建模方法及建模系統。
【背景技術】
[0002]—體化框架是進行全尺寸飛機結構強度地面驗證試驗通常采用的支持與加載形式，它能根據飛機外形和加載部位進行靈活設計，是一種綜合考慮試驗件支持、載荷施加、測控設備布置及試驗件檢查維護的綜合支持平臺。由于其主要采用鋼結構設計，最大限度發揮了結構的整體承載能力。一體化框架可將試驗件與框架視為一個整體，試驗過程中所有施加在試驗件上的載荷與試驗件對框架的反作用力相互平衡，因此框架和試驗件組成的整體結構是自平衡的。在試驗時只需將該框架水平放置于地面上不需要施加多余的約束。
[0003]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】

[0004]本發明的目的在于提供一種框架結構數值分析方法來克服或至少減輕現有技術的中的至少一個上述缺陷。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種建模方法，所述建模方法包括如下步驟:步驟1:分別建立框架結構及設置在所述框架結構上的試驗件的有限元模型，并將框架結構的有限元模型與所述試驗件的有限元模型組裝成待測組件模型；步驟2:為所述待測組件模型施加所述待測組件模型的重力載荷，從而獲得與所述重力載荷互為平衡的反作用力載荷；步驟3:將所述反作用力載荷施加在所述步驟I中的待測組件模型與地面的接觸點上，并施加試驗載荷。
[0006]優選地，所述步驟I具體包括如下步驟:步驟11:根據實際框架結構，建立框架結構的有限元模型；步驟12:根據實際試驗件結構，建立試驗件的有限元模型；步驟13:將所述框架結構的有限元模型與所述試驗件的有限元模型組合成待測組件模型。
[0007]優選地，所述步驟2具體包括如下步驟:步驟21:為待測組件模型建立三維坐標系，其中，以重力載荷施加方向為Y軸，以其他兩個方向為X軸以及Z軸；步驟22:在Y軸上施加所述重力載荷，在X軸以及Z軸的遠離Y軸施加所述重力載荷處施加約束；步驟23:約束Y軸上所述待測組件模型與地面的所有接觸點；步驟24:獲得與所述重力載荷互為平衡的反作用力載荷。
[0008]優選地，所述步驟23具體包括如下步驟:步驟241:獲取所述步驟23上各個接觸點的力；步驟242:求和所述步驟241中的各個接觸點的力。
[0009]優選地，所述步驟3具體包括如下步驟:步驟31:為所述待測組件模型中的框架結構施加三個方向的約束；步驟32:施加所述反作用力載荷施加在框架結構與地面的接觸點上；步驟33:施加試驗載荷。
[0010]優選地，所述步驟31中的三個方向的約束分別施加在所述框架結構與所述地面接觸的三個接觸點上。
[0011]優選地，所述三個接觸點分別為框架結構的端點處。
[0012]本發明還提供了一種建模系統，所述建模系統用于如上所述的建模方法，所述建模系統包括:坐標系建立單元，所述坐標系建立單元用于建立三維坐標系；生成單元，所述生成單元用于生成模型；數值賦予單元，所述數值賦予單元用于賦予模型數值參數；約束生成單元，所述約束生成單元用于生成對模型的約束。
[0013]在本發明的框架結構數值分析方法中，對有限元模型只給予反作用力作為載荷并施加約束，從而使有限元模型處于力平衡狀態，且此時約束相比反作用力的載荷來說，可以忽略不計，本發明所提供的框架結構數值分析方法，忽略了約束力，真實的反映了框架受力狀態及變形情況，分析方法簡單，計算效率高。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明一實施例的建模方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
[0016]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。
[0017]本發明的所述建模方法包括如下步驟:步驟1:分別建立框架結構及設置在所述框架結構上的試驗件的有限元模型，并將框架結構的有限元模型與所述試驗件的有限元模型組裝成待測組件模型；步驟2:為所述待測組件模型施加所述待測組件模型的重力載荷，從而獲得與所述重力載荷互為平衡的反作用力載荷；步驟3:將所述反作用力載荷施加在所述步驟I中的待測組件模型與地面的接觸點上，并施加試驗載荷。
[0018]在本發明的框架結構數值分析方法中，對有限元模型只給予反作用力作為載荷，且對有限元模型的約束相比反作用力的載荷來說，可以忽略不計，本發明所提供的框架結構數值分析方法，忽略了約束力，真實的反映了框架受力狀態及變形情況，分析方法簡單，計算效率高。
[0019]如圖1所示的建模方法包括如下步驟:
[0020]步驟1:分別建立框架結構及設置在所述框架結構上的試驗件的有限元模型，并將框架結構的有限元模型與所述試驗件的有限元模型組裝成待測組件模型。其中，所述步驟I具體包括如下步驟:
[0021]步驟11:根據實際框架結構，建立框架結構的有限元模型；可以理解的是，該實際框架結構的尺寸、形狀與材料均為已知。
[0022]步驟12:根據實際試驗件結構，建立試驗件的有限元模型；可以理解的是，該試驗件的尺寸、形狀與材料均為已知。
[0023]步驟13:將框架結構的有限元模型與試驗件的有限元模型組合成待測組件模型。
[0024]步驟2:為待測組件模型施加待測組件模型的重力載荷，從而獲得與重力載荷互為平衡的反作用力載荷；所述步驟2具體包括如下步驟:
[0025]步驟21:為待測組件模型建立三維坐標系，其中，以重力載荷施加方向為Y軸，以其他兩個方向為X軸以及Z軸；可以理解的是，該三維坐標系也可以在步驟I的建模過程中建立。
[0026]步驟22:在Y軸上施加所述重力載荷，在X軸以及Z軸的遠離Y軸施加所述重力載荷處施加約束；有利的是，該重力載荷施加在待測組件模型與地面的接觸點上。有利的是，在當約束施加位置遠離重力載荷施加處時，該約束對待測組件模型的影響可以忽略不計。
[0027]步驟23:約束Y軸上待測組件模型與地面的所有接觸點。
[0028]步驟24:獲得與所述重力載荷互為平衡的反作用力載荷。所述步驟24具體包括如下步驟:
[0029]步驟241:獲取步驟23上各個接觸點的力；
[0030]步驟242:求和步驟241中的各個接觸點的力。即本發明中，通過求各個分力的合力的方式來獲得