(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 202210723185.3 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 北京机电工程研究所 地址 100074 北京市丰台区云岗北 里40号 院 (72)发明人 田海涛　苑凯华　付志超　刘凯　 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 适用于静动气动弹性分析的建模方法 (57)摘要 本发明提供了一种适用于静动气动弹性分 析的建模方法， 包括： 建立飞行器的三维有限元 刚度模型； 对飞行器进行几何建模以获取飞行器 质量结构 模型， 输出各个飞行器质量结构模型段 的质量质心数据； 将多个飞行器质量结构模型段 的质量质心数据与飞行器三维有 限元刚度模型 的承力单元节 点相匹配， 将飞行器质量结构模型 与三维有 限元刚度模型进行组合连接以获取飞 行器气动弹性有限元模型； 计算获取飞行器气动 弹性有限元模 型的质量质心数据， 将飞行器气动 弹性有限元模型的质量质心数据与实际飞行器 的质量质心相比对。 应用本发明的技术方案， 以 解决现有技术中气动弹性有 限元模型后续进行 模型修正时刚度和质量相互耦合导致仿真模型 精度低的技 术问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114996855 A 2022.09.02 CN 114996855 A 1.一种适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 所述适用于静动气动弹性 分析的建模方法包括： 步骤一， 根据全飞行器的结构模型建立飞行器的三维有限元刚度模型， 在所述三维有 限元模型中对所述飞行器的各个部件设置除密度以外的材 料属性； 步骤二， 对飞行器进行几何建模以获取飞行器质量结构模型， 将所述飞行器质量结构 模型划分为多段， 对各个飞行器质量结构模型段设置密度属 性， 输出各个飞行器质量结构 模型段的质量质心数据； 步骤三， 将多个所述飞行器质量结构模型段的质量质心数据与 所述飞行器三维有限元 刚度模型的承力单元节点相匹配， 将所述飞行器质量结构模型与所述三 维有限元刚度模型 进行组合连接以获取飞行器气动弹性有限元模型； 步骤四， 计算获取所述飞行器气动弹性有限元模型的质量质心数据， 将所述飞行器气 动弹性有限元模型的质量质心数据与实际飞行器的质量质心相比对， 当所述 飞行器气动弹 性有限元模型的质量质心数据与实际飞行器的质量质心保持一致时， 完成飞行器静动 气动 弹性分析模型的构建； 当所述飞行器气动弹性有限元模型的质量质心数据与实际飞行器的 质量质心不一致时， 重复所述步骤三和所述步骤四， 直至所述飞行器气动弹性有限元模型 的质量质心数据与实际飞行器的质量质心保持一致， 完成飞行器静动 气动弹性分析模型的 构建。 2.根据权利要求1所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 将多个所 述飞行器质量结构模型段 的质量质心数据与所述飞行器三维有限元刚度模型的承力单元 节点相匹配具体包括： 将所述飞行器三维有限元刚度模型 的各个节点编号进行整理分类， 选出所有的承力单元节点； 针对任一所述飞行器质量结构模型段 的质量质心数据， 从所有 的承力单元节点中选出位于任一所述飞行器质量结构模型段 的质心坐标设定距离阈值范 围内的所有承力单元节点； 分别计算各个所述承力单元节点与任一所述 飞行器质量结构模 型段的质心 坐标之间的距离， 将任一所述飞行器质量结构模型段的质心 坐标与距离最小的 承力单元节点相匹配。 3.根据权利要求1所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 在所述步 骤一中， 除密度以外的材 料属性包括弹性模量、 热膨胀系数和泊松比。 4.根据权利要求3所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 在所述步 骤二中， 将所述飞行器的质量结构模型划分为多段具体包括： 对所述飞行器的质量结构模 型进行初步划分以获取多个初始结构段； 分别计算各个所述初始结构段的结构质量， 将各 个所述初始结构段的结构质量与设定的结构质量阈值范围相比对， 若任一所述初始结构段 的结构质量大于设定的结构质量阈值范围， 对任一所述初始结构段进 行再次划分以获取多 个二次结构段， 重复上述质量对比及划分过程， 直至划分后的多个所述质量结构模型段 的 结构质量均处于设定的结构质量阈值范围内。 5.根据权利要求4所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 在所述步 骤一中， 利用Hypermesh建立飞行器的三维有限元刚度模型。 6.根据权利要求5所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 在所述步 骤二中， 利用几何建模软件建立所述飞行器的质量结构模型。 7.根据权利要求6所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 所述几何权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114996855 A 2建模软件 包括UG或So lidWorks。 8.根据权利要求1所述的适用于静动气动弹性分析的建模方法， 其特征在于， 所述适用 于静动气动弹性分析的建模方法利用TCL/TK语言将所述飞行器质量结构模型与所述三维 有限元刚度模型进行组合连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114996855 A 3