(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210688179.9 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 中航西安飞机 工业集团股份有限公 司 地址 710089 陕西省西安市西飞大道一 号 (72)发明人 池福俭　王勇彬　杨红杰　和欣辉　 郭天天　 (74)专利代理 机构 中国航空专利中心 1 1008 专利代理师 杜永保 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种对结构件强度的有限元计算方法 (57)摘要 一种对结构件强度的有限元计算方法， 通过 NASTRAN软件对结构件进行有限元建模计算， 获 得结构件有 限元网格中各单元和节点的编号 以 及不同载荷工况对应的强度数据； 根据实际需求 确定需要处理的单元和节点作为 分析目标， 将分 析目标按编号顺序列出； 按照分析目标各强度数 据的分析域值 以及结构件有 限元网格中各单元 和节点的编号以及对应的强度数据， 得到符合分 析域值范围的分析目标在不同载荷工况下的强 度数据； 将分析目标在所有 载荷工况中的强度数 据的最大值作为结构件强度的有限元计算 值。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115130205 A 2022.09.30 CN 115130205 A 1.一种对结构件强度的有限元计算方法， 其特征包含以下内容： 1)通过NASTRAN软件对 结构件进 行有限元建模计算， 获得结构件有限元网格中各单元和节点的编号以及不同载荷 工况对应的强度数据； 2)根据实际需求确定需要处理的单元和节点作为分析目标， 将分析 目标按编号顺序列出； 3)将NASTRA N计算结果文件中步骤2确定的分析目标的强度数据按类 型进行分类； 4)分别按需求确定出分析目标各强度数据的分析域值； 5)按照分析目标各强 度数据的分析域值以及结构件有限元网格中各单元和节点的编号以及 对应的强度数据， 得 到符合分析域值范围的分析目标在不同载荷工况下的强度数据； 6)将步骤5)得到的分析目 标在不同载荷工况下的强度数据进行排序筛选， 获得分析目标在所有载荷工况中的强度数 据的最大值， 将该最大值作为结构件强度的有限元计算 值。 2.如权利要求1所述的对结构件强度的有限元计算方法， 其特征在于， 所述的强度 数据 包含应力、 应 变、 单元内力、 节点 位移、 节点平衡力。 3.如权利要求1所述的对结构件强度的有限元计算方法， 其特征在于， 所述的分析目标 根据工程问题实际情况进行确定， 分析目标包 含结构件的连接 部位、 转角区和边 缘处。 4.如权利要求1所述的对结构件强度的有限元计算方法， 其特征在于， 各强度 数据的分 析域值为根据设计需求制定的许用应力、 许用应 变、 许用内力和限制位移。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115130205 A 2一种对结构件强度的有限元计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及飞机结构强度分析领域， 具体是一种对结构件强度的有限元计算方 法。 背景技术 [0002]飞机静强度设计工作是飞机研制过程中的最主要工作之一， 静强度设计工作是指 通过计算、 分析以及试验确保飞机结构在正常使用过程中不会发生破坏， 静强度设计工作 主要分为静强度计算、 静强度分析以及静力试验三部分。 [0003]飞机静强度计算多采用有限元法， NASTRAN是全国乃至全世界航空领域公认的有 限元计算软件之一。 随着 计算机的飞速发展， 静强度计算工作更加细致， 有限元网格更精细 化， 单元和节点数量大幅增加， 计算的载荷工况也越来越多。 NASTRAN有限元计算结果数据 量增大， 对结构件强度进行有限元计算的难度也进一 步提高。 [0004]NASTRAN有限元计算结果文件的后处理主要采用PATRAN， PATRAN主要作用为 NASTRAN有限元计算进行前处理， 同时也具有一定的后处理功能， 但其功能较少。 目前 PATRAN可以将有限元计算的单元或节 点的应力和位移数据按图表的形式给出。 PATRAN显示 单元或节点的应力图时， 仅能够按照单个载荷工况显示， 无法从图中直接看出单元或节点 应力最大的载荷工况； 给出单元或节点的应力和位移数据时， 仅能够按PATRAN定义的格式 给出， 工程上实用性不强； 静强度工程师利用PATRAN进行结构件强度的有限元计算效率较 低。 发明内容 [0005]基于当前对具体结构件强度进行有限元计算的软件功能比较单一， 而且效率不 高， 实用性不强， 本发明的目的在于提出一种灵活、 高效、 实用的对结构件强度的有限元计 算方法。 [0006]一种对结构件强度的有限元计算方法， 其特征包含以下内容： 1)通过NASTRAN软件 对结构件进行有限元建模计算， 获得结构件有限元网格中各单元和节点的编号以及不同载 荷工况对应的强度数据； 2)根据实际需求确定需要处理的单元和节点作为分析目标， 将分 析目标按编号顺序列出； 3)将NASTRAN计算结果文件中步骤2确定的分析目标的强度数据按 类型进行分类； 4)分别按需求确定出分析目标各强度数据的分析域值； 5)按照分析目标各 强度数据的分析域值以及结构件有限元网格中各单元和节点的编号以及对应的强度数据， 得到符合分析域值范围的分析目标在不同载荷工况下的强度数据； 6)将步骤5)得到的分析 目标在不同载荷工况下的强度数据进 行排序筛选， 获得分析目标在所有载荷工况中的强度 数据的最大值， 将该最大值作为结构件强度的有限元计算 值。 [0007]本发明的有益效果在于： 本发明能够根据静强度工程师的实际需求， 对结构件强 度进行有限元计算， 获取关注部位的强度数据。 该方法中的数据 处理方式可根据需求进行 变化， 灵活性高； 可对关注的区域的单元或节点进行单独处理， 效率高； 筛选出的数据可根说　明　书 1/3 页 3 CN 115130205 A 3