(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210586313.4 (22)申请日 2022.05.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114692469 A (43)申请公布日 2022.07.01 (73)专利权人 成都飞机工业 （集团） 有限责任公 司 地址 610092 四川省成 都市青羊区黄田坝 纬一路88号 (72)发明人 冯若琪　帅朝林　骆金威　何鹏　 舒阳　益建朋　李栎森　刘元吉　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 杨子亮(51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 107480 357 A,2017.12.15 CN 108804755 A,2018.1 1.13 CN 107817081 A,2018.0 3.20 CN 103902785 A,2014.07.02 审查员 都成 (54)发明名称 一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模 型的优化方法 (57)摘要 本申请公开了一种飞机舱门与机身接触区 局部有限元模 型的优化方法， 本申请所述的优化 方法首先获取 飞机舱门和机身的等效刚度， 再建 立飞机舱门与机身接触区域的局部有限元模型， 并在上述局部有限元模型中设定弹簧单元； 再通 过对所述局部有限元模型模拟施加等效载荷， 并 将变形量与等效刚度进行对比， 以获取各所述弹 簧单元的刚度系数； 最后将刚度系数添加到所述 局部有限元模型中以实现对所述局部有 限元模 型的优化； 本发 明通过引入飞机舱门和机身的等 效刚度， 实现了飞机舱门和机身整体结构特性与 飞机舱门和机身在接触点的受力状态的有机结 合， 从而在局部受力的分析中继承和反映了飞机 整体结构刚度， 提高了飞机舱门和机身装配接触 力学的计算精度。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114692469 B 2022.09.20 CN 114692469 B 1.一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其特征在于， 包括以下步 骤； 获取飞机舱门和机身的装配模型， 在所述装配模型中确定所述飞机舱门与机身的接触 点； 建立基于所述接触点的局部坐标系； 在所述接触点处分别对所述飞机舱门和机身模拟施加等效挤压力； 分别计算模拟施加等效挤压力后， 所述飞机舱门和机身的变形量， 所述飞机舱门的变 形量即为 其等效刚度值， 所述机身的变形量即为 其等效刚度值； 建立飞机舱门与机身接触区域的局部有限元模型； 在所述局部有限元模型的飞机舱门和机身上设定弹簧单 元； 分别在所述局部有限元模型中的飞机舱门和机身上施加等效载荷， 并分别获取飞机舱 门和机身的挤压变形量； 其中所述飞机舱 门受到的等效载荷与其受到的等效挤压力相同， 所述机身受到的等效载荷与其受到的等效挤压力相同； 将所述飞机舱门的所述挤压变形量与其等效刚度进行比对， 将所述机身的所述挤压变 形量和等效刚度进行比对； 若飞机舱门的比对结果相同， 且机身的比对结果相同， 则将设定的各所述弹簧单元的 弹性系数作为刚度系 数； 否则调整各所述弹簧单元 的弹性系 数， 并重复分别在所述局部有 限元模型中的飞机舱门和机身 上施加等效载荷， 并分别获取飞机舱门和机身的挤压变形量 的步骤直至取 得刚度系数； 将所述刚度系数引入到所述弹簧单 元内， 得到优化后的局部有限元模型。 2.根据权利要求1所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述 飞机舱门的变形量指飞机舱门上的所述接触点沿其受到的等效挤压力方向 的变形量， 所述机身的变形量指机身上的所述接触点沿其受到的等效挤压力方向的变形 量。 3.根据权利要求1所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述建立基于所述接触点的局部坐标系， 包括以下步骤： 以所述接触点为坐标原点； 以平行于所述飞机舱门边缘线的方向为X轴； 以所述接触点 的法线为Z轴， 并按右手法则确定 Y轴， 以建立所述局部坐标系。 4.根据权利要求1所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述 等效刚度的计算采用有限元计算方法或试验测量法。 5.根据权利要求3所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述建立飞机舱门与机身接触区域的局部有限元模型的步骤中， 包括以下步骤： 获取飞机舱门和机身的装配模型， 在所述装配模型中确定所述飞机舱门与机身的接触 点； 以所述Y轴和Z轴构成的平面 为剖面截取 所述飞机舱门与机身的剖面图； 以所述飞机舱门与机身的接触点为中心， 截取局部剖面图， 所述局部剖面图包含所述 飞机舱门和机身的接触区域； 沿X轴对所述局部剖面图进行轴向拉伸， 构建局部模型实体结构有限元模型； 根据飞机舱门和机身的实际材质， 对所述局部模型实体结构有限元模型赋予材料属权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114692469 B 2性， 完成局部有限元模型的构建。 6.根据权利要求5所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述材 料属性包括密度、 拉伸模量、 剪切模量和泊松比。 7.根据权利要求5所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述在所述局部有限元模型 的飞机舱 门和机身上设定弹簧单元 的步骤中， 包括 以下步骤： 选定飞机舱门背离所述机身一端端面的质心作为弹簧单元的安装点位； 选定机身上背 离所述飞机舱门一端 端面的质心作为弹簧单 元的安装点 位； 在所述Y轴方向上设置第一拉压弹簧单元， 在所述Z轴方向上设置第二拉压弹簧单元， 在所述X轴方向上设置扭转弹簧单 元； 设定所述第一拉压弹簧单元、 第二拉压弹簧单元和扭转弹簧单元的弹性系数的初始 值。 8.根据权利要求1所述的一种飞机舱门与机身接触区局部有限元模型的优化方法， 其 特征在于， 所述刚度系 数的生成条件为所述等效载荷与所述等效挤压力相等时， 所述局部 有限元模型中各部件的变形量 等于其自身的等效刚度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114692469 B 3