航空航天仿真設計案例分享

航空航天

航空航天探索屬于探險家。我們一直在協助主要航空航天原始設備制造商(OEM)開拓性地建立優化中心。我們的仿真技術可用于開發復雜的高保真有限元模型,從而對機身、引擎和飛機內飾執行預測性虛擬測試。我們能夠準確地對沖擊損壞進行仿真,并能與易損性事件建立關聯。現在,我們可以將新方法與舊方法相結合,并創建全新流程,提供比以往更好的服務。

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設計著眼于未來

多年來,用于飛機結構分析的主要預處理器和求解器始終以阿波羅計劃所采用的技術為依托。在過去十年中,航空航天工業越來越多地采用拓撲優化技術,實現技術轉變。如今,現代解決方案特定的工作流程正在改變用戶的預處理體驗,提高分析認證流程的效率。

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GREATER SNOW

提高工程敏捷性

現在,航空航天組織希望能通過仿真,讓設計工程師不僅能夠設計部件,還能對部件進行分析和認證,從而縮短開發時間。這將推進新型工具開發,實現分析、優化、制造檢查和幾何編輯環境;加快設計迭代和決策。

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簡化概念決策

數據分析日益普及,這將會改變早期項目決策的方式。運用統計方法(例如,對大量設計變量進行降維)有助于確定一系列關鍵性能指標??稍谠缙谘芯侩A段考慮基本措施,并且可通過先進的物理仿真技術確定最有前景的設計概念。

向分析認證流程轉變

現代工具:飛機制造商和供應商正在努力加快飛機認證流程,該流程主要以物理測試為基礎。傳統分析工具和流程在實現分析認證流程的許多工作上都存在限制。能夠提供直觀的用戶體驗和集成式解決方案工作流,可在整個行業內提高分析認證效率?,F在,仿真驅動設計工具(包括拓撲優化工具)變得越來越普及。

分析報告自動化:創建詳細的應力報告會非常耗時且需要重復操作,并且這還會占用寶貴的工程時間,從而無法更好地解釋和理解仿真結果。實現流程自動化,可以將報告生成和更新時間縮短多達 80%。能夠確保針對模型描述、模型驗證和結果展示以標準結構和格式匯總所有報告。

優化和輕量化設計:要縮短產品開發時間,企業組織需要利用仿真和優化而非驗證來推進設計工作。為此,我們支持工程師在設計前期使用工具進行仿真和優化。這些工具具有分析、優化、制造檢查和幾何編輯功能,能夠在早期加快設計迭代和決策速度。

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先進的仿真與分析

復合材料設計:被廣泛用于設計和優化層壓復合材料。該工具能提供良好的層形狀、理想的層數以及合理的鋪層順序,同時遵守制造要求。能夠對連續纖維、短切纖維、蜂窩芯材、柵格結構材料等制造材料和部件進行準確、高效地仿真。

機械仿真:是一種多體集成解決方案,能夠分析和改善機械系統性能。能夠對動態系統進行仿真,其中包括飛機地面作業(滑行、起飛、降落、剎車和中斷起飛)、起落架收起和齒輪力評估、襟翼機構、飛行控制和飛行動力學、開門機構、直升機設計、衛星控制及座椅包裝研究。

推進系統開發:能夠提供旋翼動力學解決方案,包括通過復特征值分析確定旋翼效應、模式跟蹤和旋翼能量。此外,它還針對非線性分析和耐久性提供了全面的物理場,包括關于傳熱、螺栓和墊圈建模、超彈性材料和有效接觸點的解決方案。還能提供仿真解決方案,幫助客戶就熱、機械和電磁性能做出電力推進設計決策。而 可用于創建電力電子和控制模型,從而優化整體系統效率。

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了解系統交互


多物理場仿真:能夠提供支持多物理場的軟件,使各種交互式物理模型能夠全面描述系統的機械、電磁和空氣動力學性能。比如,可以使用計算流體動力學 (CFD) 求解器對飛行中雷達罩上的氣壓場進行仿真。然后,將壓力映射到模型上,由此可以準確預測空氣動力載荷下的雷達罩結構響應。

天線設計和布局:飛機上安裝了越來越多的機載無線電設備。通常,一架飛機會配備數十個系統(氣象雷達、通信和導航系統、監視和空中交通管制設備),這些天線需要在不同頻段上工作。天線性能會受其安裝結構的影響。能夠優化天線設計和天線布局,實現系統集成。

電磁兼容:電磁兼容 (EMC) 解決方案可通過驗證是否符合 EMC 抗擾度和電磁輻射標準確保飛機安全運行??梢园凑罩匾腅MC 標準進行天線隔離度的仿真,確保機載無線電系統的性能,對系統的抗擾度進行仿真,分析外部系統的高強度輻射場 (HIRF))的電磁干擾。仿真能夠就設計決策提供指導,減輕 HIRF 效應,避免因在設備周圍產生電磁場或在電纜中產生高頻電流,而造成設備的EMC性能下降。

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