行業聚焦丨計算智能和AI如何驅動航空航天產業數字化轉型？

ALTAIR

2023年5月4日 23:44

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航空航天行業的技術服務是高度復雜的，其中產品設計的安全性和可持續性至關重要。Altair 依托于其在仿真、高性能計算（HPC）、人工智能（AI）領域的不斷深耕，推動各行業持續發展，包括利用先進的仿真技術加速產品設計流程、人工智能優化上下游供應鏈，提高設備故障預測能力、精簡制造業生產過程等，助力航空航天領域的企業們創造更安全、互聯、可持續的未來！

行業聚焦丨計算智能和AI如何驅動航空航天產業數字化轉型？的圖1

向分析驗證流程轉變

先進流程化工具

飛機制造商和供應商正在努力加快飛機認證流程，該流程主要基于試驗驗證。然而在分析驗證方面的諸多努力，也受到了傳統分析工具和流程的制約。Altair^? HyperMesh^? 提供直觀的用戶體驗和集成式解決方案工作流程，為航空產品研發提供了高效的分析驗證流程。Altair^? OptiStruct^? 提供可用于線性、非線性、振動、聲學、疲勞和多物理場分析的求解器。

分析報告自動化

編制一份詳細的應力計算報告是一件耗時且重復性高的工作，占用了工程師們寶貴的打磨仿真模型和解讀結果數據的時間。實現流程自動化，將報告生成和更新時間縮短多達 80％。Altair^? HyperWorks^?自動化報告工作流確保所有報告以標準結構和格式進行排版，更好地用于模型描述、模型驗證和結果展示。

優化和輕量化設計

縮短產品研發時間是企業重點關注議題，企業需要利用仿真和優化而非驗證來推進設計工作。為此，我們推薦工程師在項目初期使用 Altair^? Inspire? 和 Altair^? SimSolid^? 等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。

先進的仿真與分析技術

復合材料設計

Altair^? OptiStruct^?被廣泛用于設計和優化層壓復合材料，提供最佳的鋪層形狀、鋪層數量和鋪層堆疊順序，并且過程遵守復合材料制造限制。Altair^? Multiscale Designer^? 能夠對使用連續纖維、短切纖維、蜂窩芯材、柵格結構材料等制造的材料和部件進行準確、高效地仿真。

機械仿真

Altair^? MotionSolve^? 提供多體集成解決方案，能夠分析和改善機械系統性能。MotionSolve^? 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、衛星控制以及座椅包裝研究。

推進系統開發

Altair^? OptiStruct^?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，還提供了多物理場的非線性和耐久性分析方法，包括對傳熱、螺栓和墊圈建模、超彈性材料和有效接觸點的解決方案。Altair還提供支持電推進設計決策的仿真技術，能夠對熱、機械和電磁性能方面的進行考慮。創建電力電子和控制模型，從而優化整體系統效率。

系統交互

多物理場仿真

Altair 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，可以使用流體動力學 (CFD) 求解器 Altair^? AcuSolve^? 對飛行中雷達罩上的壓力場進行仿真。后將壓力映射到 Altair^? OptiStruct^?模型上，由此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。Altair^? Feko^?系統層級優化天線設計和天線布局能夠優化。

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。Altair^? Feko^? 可以仿真重要的 EMC 標準，包括天線耦合，以確保無線電系統性能和對來自外部系統（稱為高強度輻射場 (HIRF)）的高功率無線電信號的敏感性。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，而造成設備的性能下降。