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设计与工程 | 气动弹性分析

航空飞行器在大气层中飞行,空气沿飞行器表面的流动产生空气动力,包括升力和阻力,是影响和决定其性能的重要因素。实际飞行器结构都是柔性体,空气动力与结构弹性响应之间的耦合是无法回避的问题,这也是飞行器空气动力学的一个显著特点。气动弹性动稳定性,即颤振问题是飞行器设计的关键问题之一。

结构的设计和控制系统分析包括了解飞行器在空气弹性载荷、空气动力学和颤振下的性能。MSC软件具有在亚音速和超音速条件下,对结构的静态气动弹性、动态气动弹性和颤振分析强大综合能力。

应用方向

- 研究静气弹性失稳的可能性

- 分析了气动载荷分布及其对气动稳定性的影响

- 对亚音速和超音速非定常气动弹性情况进行模态颤振分析

- 生成可提交给FAA和JAA等认证机构的结果数据

- 对系统进行规定载荷下的动态气动弹性响应分析,包括大气阵风场、高速着陆载荷和飞行中存储弹射的载荷分析

- 优化飞行器的气动弹性载荷、颤振、强度、振动频率和屈曲特性

- 对高速运输、发射与返回飞行器、空战飞行器、导弹等非定常超音速升力表面空气动力学结构进行超音速气动弹性分析

方案成效
MSC Nastran提供业界领先的耦合空气弹性计算,集合了原先可能需要成千上万个单独的解决方案,可快速高效的分析载荷和颤振。其有限元模型的颤振分析结果和GVT数据的颤振结果的极好的吻合验证了仿真的可靠性。