【iSolver案例分享49】機翼建模分析

1. 引言：

機翼是飛機的重要部件之一，安裝在機身上。其最主要作用是產(chǎn)生升力，同時也可以在機翼內部置彈藥倉和油箱，在飛行中可以收藏起落架。另外，在機翼上還安裝有改善起飛和著陸性能的襟翼和用于飛機橫向操縱的副翼，有的還在機翼前緣裝有縫翼等增加升力的裝置。

由于飛機是在空中飛行的，因此和一般的運輸工具和機械相比，就有很大的不同。飛機的各個組成部分要求在能夠滿足結構強度和剛度的情況下盡可能輕，機翼自然也不例外，加之機翼是產(chǎn)生升力的主要部件，而且許多飛機的發(fā)動機也安裝在機翼上或機翼下，因此所承受的載荷就更大，這就需要機翼有很好的結構強度以承受這巨大的載荷，同時也要有很大的剛度保證機翼在巨大載荷的作用下不會過分變形。因此對機翼進行科學、合理的設計尤為重要。

2. 模型背景

現(xiàn)在，基于有限元分析的優(yōu)化設計技術已經(jīng)被應用于機翼的設計與優(yōu)化。本文建立了以殼單元為基礎的機翼簡化分析模型，通過施加典型均布載荷工況校核機翼的強度和剛度，并分別通過abaqus和iSolver兩種軟件進行結果合理性驗證。

3. 建模

根據(jù)常見機翼構型設計，本文選用殼單元進行結構建模，機翼剖面圖及有限元模型如下圖所示：

為保證模型的求解精度和求解效率，單元類型選用殼單元S4R，模型共劃分為5157個節(jié)點和5156個單元。

為簡化機翼載荷，在機翼上表面施加均布載荷，在機翼根部施加固定約束以模擬機翼與機身的固定連接，具體形式如下圖所示。

4. 結果對比

分別采用abaqus和isolver軟件的靜力學分析進行機翼模型計算，結果分析如下：

1) 應力

a) 視圖1（米塞斯應力）

iSolver結果：

Abaqus結果：

2) 總應變

iSolver結果：

Abaqus結果：

3) 位移

iSolver結果：

Abaqus結果：

5. 結果對比總表如下

由以上結果云圖分析可知，iSolver和ABAQUS兩個求解器對同一模型分析的結果同一性較好，應力應變的最值發(fā)生位置一致，具體數(shù)值分析見下表。

	iSolver	ABAQUS
應力	1.660E4	1.673E4
應變	8.269E-8	8.334E-8
位移	1.47E-6	1.47E-6

6. iSolver免費下載

iSolver為免費軟件，且無license限制，最新版免費下載地址如下：

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7. 前40篇iSolver案例

第 1 篇： 橋梁的模態(tài)分析案例

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第2篇：標準緊湊拉伸(CT)試樣的彈塑性分析

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第3篇：理想彈塑性簡支梁三點彎曲

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第 4 篇： 鋼混 組合梁支梁三點 彎曲

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第 5 篇： 龍門架模態(tài)分析案例

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第 6 篇： 桁架 的躍越失穩(wěn)

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第 7 篇： 內壓 罐分析 案例

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第 8 篇： 三角桁架結構分析

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第 9 篇： 上承式公路拱橋

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第 10 篇： 單自由度振動隱式動力學

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第 11 篇： 電連接器端子變形分析

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第 12 篇： 無鉸拱的幾何非線性分析

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第 13 篇： 支架變形分析

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第 14 篇： 有缺口工字梁四點彎曲

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第 15 篇： 空間站太陽翼桅桿模態(tài)分析案例

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第 16 篇： 三維剛性壁面圓管聲模態(tài)計算

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第 17 篇： 波紋鋼腹板簡支梁受彎分析

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第 18 篇： 一端開放圓管空氣 聲腔聲 模態(tài)分析

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第 19 篇： 開口鋼管樁的單軸壓縮試驗

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第 20 篇： 地基中波的傳播特性

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第21篇：自主化圓柱建模及靜力分析

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第30篇：壓力容器受內壓仿真案例

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第31篇：軸承受力分析

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第32篇：帶柄板錨的力學性能測試

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第33篇：固土圓撐和加強筋構成的地基承載分析

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第35篇：螺旋錨的抗彎性能測試

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第36篇：人工脊柱受壓分析

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第37篇：Spudcan的材料性質檢測

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第38篇：海上樁的抗水平荷載測驗

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第39篇：海上承臺自振頻率分析

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第40篇：殼單元幾何非線性Benchmark校核01

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