對起落架進行物理測試不僅增加成本，而且比較耗時。因此，研發團隊決定選擇非線性靜態分析以確保得到最佳設計。

在開始設計和分析之前，研發團隊進行了初步研究，以評估懸臂模型還是支撐梁模型更適合。根據兩種模型結果對比分析，工程師們決定選擇支撐梁模型。當受到時間期限挑戰時，工程師經常面臨既要做線性靜態分析，也要做非線性靜態分析，所以為了節省時間，使用同一套有限元模型能幫助他們最快完成分析和設計工作。

混合的非線性靜態分析

研發團隊決定對支撐梁模型進行非線性靜態分析。使用MSC Nastran的靜力學分析求解器SOL 101和隱式非線性分析求解器SOL 400，研發團隊可以進行線性和非線性靜力學分析。一個通用的有限元模型既可以進行線性分析，也可以進行非線性分析。工程師可以使用MSC Nastran提供的高級接觸建模技術中的各種內置選項進行操作。

第一步是確定整機的重量。結構的重量是通過材料密度定義，其他的重量是通過定義部件重心位置處的集中質量。

下一步是通過殼單元和體單元建立有限元模型。部件間的緊固連接通過剛性單元和彈簧單元模擬連接的近似剛度。在例子中，接頭不是機械連接的位置，而是使用了接觸設置。

進一步分析，載荷和邊界條件被應用到剛性單元上。這些條件被用來分析和計算結構吸收的能力，并確保它們符合DGCA規范。對載荷應用進行了迭代研究，通過不斷增加載荷以研究結構的承受力。

線性模型

為了減少總體分析時間，團隊將混合非線性靜態分析分為兩段處理，團隊首先對起落架進行非線性分析。在這一結論之后，將結果應用于整機，以測試整機的強度和穩定性。有三種非線性條件應用：幾何、材料和接觸非線性，材料非線性是基于材料模型本構。

非線性模型

結果顯示了CAE模型的變形情況，最大的變形接近300mm，最大的應力為604MPa，這些都滿足了DGCA的限制標準。CAE分析幫助工程師確認了該型號無人機符合13英寸高度的跌落要求。有了這個解決方案，團隊可以提前完成無人機的起落架設計。

有效分析和節省時間

滿足認證標準是很重要的，這不僅需要從整機安全的角度來看，而且也為了更平穩的運行設備。通過充分的基于模擬的測試，通用航空公司的客戶可以放心使用這些無人機。使用MSC Nastran的混合方法有助于避免對物理樣機進行重復的物理測試，以及確保了一種有效和高效的方式來縮減設計和交付時間。

起落架非線性變形

無人機市場在各個領域都在增長，包括基礎設施、農業和緊急醫療服務。因此，采用數值模擬方法可以在滿足工程設計的同時縮短設計周期。