飛機一般由機翼、機身、起落架和飛機操作系統(tǒng)組成,其結(jié)構(gòu)受力復雜,用以往的經(jīng)典工程分析進行應力分析已滿足不了現(xiàn)代飛機型號設(shè)計的要求,花費的時間長,分析的部位具有局限性。隨著大型計算機及工作站的出現(xiàn)和大量工程應用軟件的投入使用,使得復雜的工程問題得以用有限元法進行分析,使航空結(jié)構(gòu)分析走上CAE的道路,用有限元對飛機結(jié)構(gòu)進行分析具有極大的優(yōu)越性。
CAE可以對飛機的各大部件如機身、機翼、舵面、發(fā)動機短艙、氣密艙、起落架等進行常規(guī)的結(jié)構(gòu)分析、熱分析、動力分析等,而且其強大的多物理場耦合功能可進行諸如流體-固體耦合、熱-結(jié)構(gòu)耦合、氣動分析,完全能滿足飛機設(shè)計中對有限元分析的需求。
1.飛行器總體
頻率和振型
線性和非線性靜態(tài)和瞬態(tài)應力
失穩(wěn)分析
飛鳥和飛機的撞擊
總體氣動性能
飛機、發(fā)動機的氣動匹配
軍用飛機的雷達反射特性以及紅外輻射特性
2.子系統(tǒng)
機身
靜力分析
動力響應分析(模態(tài)、顫振等)
失穩(wěn)分析
損傷容限分析
機翼
靜力分析
動力響應分析(模態(tài)、顫振、抖振等)
失穩(wěn)分析
損傷容限分析
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
3.起落架
飛行器起落架多體動力學分析
飛行器起落架部件級靜力分析
飛行器起落架部件級動力分析
4.航空發(fā)動機
軸系彈塑性、靜動力分析、疲勞分析、優(yōu)化設(shè)計
盤系的靜力計算、模態(tài)計算和動力響應計算
葉片模態(tài)計算、動力響應計算、熱疲勞分析
發(fā)動機機匣載荷分析、疲勞變形分析
燃燒室/加力燃燒室/推進劑熱應力分析、熱疲勞分析、靜力分析
5.衛(wèi)星設(shè)計
衛(wèi)星的模態(tài)動力學分析
電池組托架的應力分析
太陽能電池板的展開
運輸引起的沖擊和損傷
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