主黃片數(shù)m = 2,主黃 的一半長度LM=575mm,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離12Mp = Lm-13- A l = 490mm,主 黃斜線段的根部到主黃端點的距離l2M = LM-l3 = 520mm;各片主黃的根部平直段厚度h2M = 11mm,主黃斜線段的端部平直段的厚度h2Mp = 10.23mm,主黃斜線段的厚度比T M=h2Mp/h2M= 0.93;第1片主黃的端部平直段的厚度hii = 7mm,第1片主黃的拋物線段的厚度比& = hii/h2Mp = 0.69;第2片主黃的端部平直段的厚度hi2 = 6mm,第2片主黃的拋物線段的厚度比02 = hi2/ h2Mp = 0.59。副黃片數(shù)n=l,副黃的一半長度LA=525mm,副黃觸點與主黃端點的水平距離Io = LM-LA=SOmm,副黃斜線段的根部到副黃端點的距離l2A=LA-l3 = 470mm,副黃拋物線段的 根部到副黃端點的距離l2Ap = LA-l3-Al=440mm;該片副黃斜線段的厚度比rA=0.93,副黃 拋物線段的厚度比eA = 0.62。該主副黃的復(fù)合剛度設(shè)計要求值KMAT = 92.48N/mm,根據(jù)該主 副黃的各片主黃的結(jié)構(gòu)參數(shù)、副黃長度、彈性模量及主副黃的復(fù)合剛度設(shè)計要求值,對該端 部接觸式少片根部加強型變截面主副黃的副黃根部平直段的厚度進行設(shè)計。
[0033] 本發(fā)明實例所提供的端部接觸式少片根部加強型副黃根部厚度的設(shè)計方法,其設(shè) 計流程如圖1所示,具體設(shè)計步驟如下:
[0034] (1)端點受力情況下的各片根部加強型變截面主黃的端點變形系數(shù)Gx-Ei計算:
[0035] 根據(jù)少片根部加強型變截面主黃的一半長度LM = 575mm,寬度b = 60mm,斜線段長 度A 1 = 30mm,彈性模量E = 200GPa,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離l2Mp = 490mm,主 黃斜線段的根部到主黃端點的距離l2M=520mm,主黃斜線段的厚度比TM=O.93,主黃片數(shù)m =2,其中,第1片主黃的拋物線段的厚度比01 = 0.69,第2片主黃的拋物線段的厚度比阮二 0.59,對端點受力情況下的第1片主黃和第2片主黃的端點變形系數(shù)Gx-Ei和Gx-e2分別進行計 算,即
[00361
[(
[0038] (2)端點受力情況下的第m片根部加強型變截面主黃在端部平直段與副黃接觸點 處的變形系數(shù)Gx-DE計算:
[0039] 根據(jù)少片根部加強型變截面主黃的一半長度LM = 575mm,寬度b = 60mm,斜線段長 度A 1 = 30mm,彈性模量E = 200GPa,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離l2Mp = 490mm,主 黃斜線段的根部到主黃端點的距離l2M=520mm,主黃斜線段的厚度比TM=O.93,主黃片數(shù)m =2,其中,第2片主黃的拋物線段的厚度比02 = 0.59,副黃觸點與主黃端點的水平距離Io = 50mm,對端點受力情況下的第2片主黃在端部平直段與副黃接觸點處的變形系數(shù)Gx-DE進行 計算,即
[0040]
[0041] (3)主副黃接觸點受力情況下的第m片根部加強型變截面主黃的端點變形系數(shù) Gx-ez2計算:根據(jù)少片根部加強型變截面主黃的一半長度LM=575mm,寬度b = 60mm,斜線段長 度A 1 = 30mm,彈性模量E = 200G化,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離l2Mp = 490mm,主 黃斜線段的根部到主黃端點的距離l2M=520mm,主黃斜線段的厚度比TM=O.93,主黃片數(shù)m =2,其中,第2片主黃的拋物線段的厚度比02 = 0.59,副黃觸點與主黃端點的水平距離Io = 50mm,對主副黃接觸點受力情況下的第2片主黃的端點變形系數(shù)Gx-ez2進行計算,即
[00421
[0043] (4)主副黃接觸點受力情況下的第m片根部加強型變截面主黃在端部平直段與副 黃接觸點處的變形系數(shù)Gx-DEz計算:
[0044] 根據(jù)少片根部加強型變截面主黃的一半長度LM = 575mm,寬度b = 60mm,斜線段長 度A 1 = 30mm,彈性模量E = 200G化,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離l2Mp = 490mm,主 黃斜線段的根部到主黃端點的距離l2M=520mm,主黃斜線段的厚度比TM=O.93,主黃片數(shù)m =2,其中,第2片主黃的拋物線段的厚度比02 = 0.59,副黃觸點與主黃端點的水平距離Io = 50mm,對主副黃接觸點受力情況下的第2片主黃在端部平直段與副黃接觸點處的變形系數(shù) Gx-DEz進行計算,即
[0045]
[0046] (5)端點受力情況下的n片根部加強型變截面疊加副黃的總端點變形系數(shù)Gx-EAT計 算:
[0047] 根據(jù)少片根部加強型變截面副黃的一半長度LA = 525mm,寬度b = 60mm,斜線段長 度Al = 30mm,彈性模量E = 200G化,畐騰拋物線段的根部到副黃端點的距離124。= 44〇111111,畐山 黃斜線段的根部到副黃端點的距離l2A=470mm,副黃斜線段的厚度比TA=O.93,副黃片數(shù)n =1,副黃拋物線段的厚度比齡二0.62,對n片疊加副黃的總端點變形系數(shù)Gx-EAT進行計算,即 [004引
[0049] (6)端部接觸式少片根部加強型變截面副黃的根部平直段厚度Im設(shè)計:
[0050] 根據(jù)主副黃的復(fù)合剛度設(shè)計要求值KMAT = 92.48N/mm,主黃片數(shù)m = 2,各片主黃的 根部平直段的厚度h2M = 1 Imm,步驟(1)中計算得到的Gx-Ei = 107.53mm4/N和Gx-e2 = 113.42mmシN,步驟(2)中計算得到的Gx-DE = 94.37mmシN,步驟(3)中計算得到的Gx-Ez2 = 94.3 7mn//N,步驟(4)中計算得到的Gx-DEZ = 79.78mn//N,及步驟(5)中計算得到的Gx-EAT = 83.22mm4/N,對該端部接觸式少片根部加強型變截面主副黃的副黃根部厚度h2A進行設(shè)計, 即
[0化1 ]
,
[0052]利用ANSYS有限元仿真軟件,根據(jù)該端部接觸式少片根部加強型變截面主副黃的 結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料特性參數(shù)及設(shè)計得到的副黃根部厚度h2A=14mm,建立一半對稱結(jié)構(gòu)主副黃 的ANSYS仿真模型,劃分網(wǎng)格,設(shè)置副黃觸點與主黃接觸,并在仿真模型的根部施加固定約 束,在主副黃的端點施加集中載荷F=1780N,對該端部接觸式少片根部加強型變截面主副 黃的變形進行ANSYS仿真,所得到的主副黃的ANSYS變形仿真云圖,如圖3所示;其中,主副黃 在端點位置處的最大變形量f DSmax = 38.25mm,可知,該主副黃復(fù)合剛度的仿真驗證值Kmat = 2F/&smax = 93.07N/mm。
[0化3] 可知,該主副黃復(fù)合剛度仿真驗證值Kmat = 93.07N/mm,與設(shè)計要求值Kmat = 92.48N/mm相吻合,相對偏差僅為0.63 %;結(jié)果表明該發(fā)明所提供的端部接觸式少片根部加 強型副黃根部厚度的設(shè)計方法是正確的,副黃根部平直段的厚度設(shè)計值是準確、可靠的。
[0054] 實施例二:某端部接觸式少片根部加強型變截面主黃的寬度b = 60mm,安裝間距的 一半l3 = 60mm,斜線段的長度Al = 30mm,彈性模量E = 200GPa;其中,主黃片數(shù)m = 2,主黃的 一半長度LM=SOOmm,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離l2Mp = LM-l3-A I = SlOmm,主黃 斜線段的根部到主黃端點的距離l2M = LM-l3 = 540mm;各片主黃的根部平直段的厚度h2M = 12mm,主黃斜線段的端部厚度h2Mp = llmm,斜線段的厚度比丫 M=h2Mp/h2M = 0.92;第1片主黃 的端部平直段的厚度hii = 7mm,第1片主黃的拋物線段的厚度比& = hii/h2Mp = 0.64;第2片主 黃的端部平直段的厚度hi2 = 6mm,第2片主黃的拋物線段的厚度比阮=hi2/h2Mp = 0.55。副黃 片數(shù)n = 1,副黃的一半長度La= 540mm,副黃觸點與主黃端點的水平距離1日=Lm-La=60mm, 副黃拋物線段的根部到副黃端點的距離l2Ap = LA-l3-Al = 450mm,畐騰斜線段的根部到副黃 端點的距離l2A=LA-l3 = 480mm;該片副黃斜線段的厚度比TA=h2ApA2A=0.92;拋物線段的 厚度比Pa=O.67。該主副黃的的復(fù)合剛度設(shè)計要求值Kmat = SO. 30N/mm,根據(jù)各片主黃的結(jié) 構(gòu)參數(shù)、副黃長度、彈性模量及主副黃的復(fù)合剛度設(shè)計要求值,對該端部接觸式少片根部加 強型變截面主副黃的副黃根部平直段厚度進行設(shè)計。
[0055] 采用與實施例一相同的設(shè)計方法和步驟,對該少片根部加強型變截面主副黃的副 黃根部厚度進行設(shè)計,具體設(shè)計步驟如下:
[0056] (1)端點受力情況下的各片根部加強型變截面主黃的端點變形系數(shù)Gx-Ei計算:
[0057] 根據(jù)少片根部加強型變截面主黃的一半長度LM = SOOmm,寬度b = 60mm,斜線段長 度A 1 = 30mm,彈性模量E = 200GPa,主黃拋物線段的根部到主黃端點的距離12Mp = 51 Omm,主 黃斜線段的根部到主黃端點的距離l2M=540mm,主黃斜線段的厚度比r M=O.92,主黃片數(shù)m =2,其中,第1片主黃的拋物線段的厚度比01 = 0.64,第2片主黃的拋物線段的厚度比阮二 0.55,對端點受力情況下的第1片主黃和第2片主黃的端點變形系數(shù)Gx-Ei和Gx-e2分別進行計 算,即
[0化引
[0060] (2)端點受力情況下的第m片根部加強型變截面主黃在端部平直段與副黃接觸點 處的變形系數(shù)Gx-DE計算:
[00