基于刚度等效模型的减重孔板结构快速分析方法

为了能够更有效率地对减重孔板结构进行计算分析,提出一种快速分析方法;研究了减重孔板结构模型与平面板结构模型间的一般刚度等效关系,建立了减重孔板孔径、孔距与相应平面板等效杨氏模量、等效板厚间的关系表达式,以等效平面板结构模型代替原孔板结构模型进行变形分析;将局部节点位移施加到相应目标孔位模型上,计算了目标孔位区域的应力分布;结合试验与仿真验证了方法的准确性;通过对某实际减重孔板结构施加不同载荷,对刚度等效关系的稳定性进行了验证;通过某车体底架带孔板结构实例,对方法应用于实际工程中的有效性进行了验证。分析结果表明:与试验结果相比,快速分析方法仿真变形最大误差约为3%,应变的最大误差约为5%;不同载荷下的等效杨氏模量偏差约为2.5%,等效板厚的偏差约为1.3%;快速分析方法对变形与局部应力的平均计算误差小于6.7%,计算时间缩短了约50%。可见,快速分析方法可以替代传统方法对减重孔板结构进行性能分析。