对称层合机身结构有限元分析模型

本模型针对航空机身典型对称层合结构开展设计与仿真分析，建模阶段基于SolidWorks平台完成参数化草图绘制，首先提取机身截面轮廓特征，绘制直径120mm的基准圆形截面，结合曲率半径200mm、过渡段长度50mm的弧形轮廓线，以及总高度480mm的纵向拉伸基准，通过1:12的细节缩放比例完成几何框架搭建，确保结构尺寸与实际工程设计参数完全匹配。模型采用五层对称复合层合结构设计思路，重点针对机身服役过程中承受的内部压力、扭矩载荷、轴承支撑压力三类典型工况开展仿真前置处理，建模过程中未构建完整实体三维结构，而是提取机身表面附着材料的特性参数，将几何模型导入Simulation模块完成有限元分析前处理设置。材质配置阶段针对复合材料各向异性的力学特性，分别定义不同铺层的弹性模量、泊松比、剪切强度参数，按照对称铺层的顺序完成层合结构的材料属性赋值，保证仿真结果能够真实反映复合机身的力学响应规律。结构设计过程中充分考虑径向载荷的传递路径，在机身与轴承连接的对应位置设置载荷施加边界，将内部均布压力、周向扭矩、径向支撑力按照实际服役工况的载荷比例完成加载设置，网格划分阶段针对弧形过渡区域、截面连接位置进行网格加密处理，提升应力集中区域的仿真计算精度。整个建模流程围绕有限元分析的需求开展几何简化，剔除对力学响应影响极小的工艺倒角、安装小孔等细节特征，在保证计算精度的前提下大幅提升仿真求解效率，最终完成的分析模型可直接用于机身结构的强度校核、铺层参数优化设计，为复合机身的结构轻量化设计提供可靠的力学数据支撑，也可为同类对称层合承压结构的设计分析提供参考范式。