Flomerics公司EFD軟件仿真使人類像鳥一樣在天空翱翔的飛翔服外圍氣流復雜三維分布

Flomerics和MatchstickProductions公司發(fā)布了一個短小的影音文件，鏈接為http://www.youtube.com/watch?v=Q09fO5SqHIo，首次揭開可使人類像鳥一樣在空中滑翔的飛翔服外圍氣流復雜三維分布的神秘面紗。短片結(jié)合了人類身著飛翔服飛行的真實錄像和CFD軟件的氣流仿真。真實錄像片段來自Matchstick Production公司的電影《Seven Sunny Days》。Flomerics公司計算流體軟件家族的EFD軟件則被用來計算產(chǎn)生托舉力和推動力流動性和壓力，滑翔人通過這些外力可完全控制與躲閃飛翔過程中近距離的山石和其他障礙物。

滑翔人穿著飛翔服和降落傘能自由降落。從跳傘基站或直升機跳出后，滑翔人先因重力自由降落加快速度，飛翔服利用加速度生成托舉滑翔人的力。著飛翔服之滑翔人一般飛行速度在60mph(95km/h)。滑翔者通過對其身體的控制平衡空氣動力并獲得所需的托舉里和推動力。手臂如同副翼，微小的手臂移動控制傾斜和翻轉(zhuǎn)。經(jīng)驗豐富的滑翔人通過彎曲或移動雙肩、臀部、膝蓋或身體其他部位表演令人嘆為觀止的靈活性。滑翔人最后展開降落傘著落。

Flomerics公司EFD軟件使計算機三維輔助設(shè)計幾何模型在流體仿真分析軟件中直接替代人類形體成為可能。Flomerics工程師在雙臂和肢體之間以及雙腿之間添加物體創(chuàng)建出人體穿著飛翔服的模型。肢體主要轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)如手腕、膝蓋、手肘被特別標識，在固體模塊中可輕松改變。工程師再將邊界條件如肢體前進速度60mph加入模塊。材質(zhì)、邊界條件等流體仿真所需的輔助條件均加入到CAD模型中，并將所有設(shè)計變化一并轉(zhuǎn)移到CAD模型；EFD軟件分析CAD模型并自動辨別流體和固體區(qū)域；當保持到一個相當高標準的質(zhì)量時，網(wǎng)格工具自動生成網(wǎng)格，整個過程無需人工介入。

手臂、雙腿和雙手位置模型是了解滑翔人特別的靈活度的必要條件，因此在CFD軟件中直接使用三維CAD模型成為在本案例分析關(guān)鍵之一。進行分析時，本案例工程師僅在CAD模型中改變肢體各關(guān)節(jié)角度，數(shù)分鐘他們便可在EFD中生成新模型，并開始CFD計算，與傳統(tǒng)CFD軟件相比，節(jié)省大量時間，極大減少工作量。

很多工程師認為CFD軟件使用困難，花費時間多而且價格昂貴，本案例應(yīng)用證明CFD軟件中的新一代產(chǎn)品已解決這些擔心。EFD將CFD軟件集成于設(shè)計過程中，使得設(shè)計工程師集中關(guān)注他們已經(jīng)熟知的物理問題，從而更快捷地獲得計算結(jié)果。EFD同時使得設(shè)計工程師獲取可靠答案、取得洞察力和得出切實結(jié)果成為可能，而這些收獲則促進產(chǎn)品性能提高、成本降低和上市周期縮短。