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登錄鳥撞的案例
基于 RADIOSS 的機(jī)頭頂部壁板結(jié)構(gòu)的鳥撞分析
行業(yè):航空航天
挑戰(zhàn):在新機(jī)的研制中,根據(jù)適航規(guī)章要求,機(jī)頭應(yīng)進(jìn)行抗鳥撞設(shè)計(jì), 而機(jī)頭結(jié)構(gòu)的抗鳥撞設(shè)計(jì)一直困擾著飛機(jī)工程師
Altair 解決方案:利用 RADIOSS 領(lǐng)先的非線性動(dòng)力求解技術(shù),對(duì)新渦槳飛機(jī)機(jī) 頭的頂部壁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行鳥撞分析,根據(jù)鳥撞分析結(jié)果對(duì)初始設(shè)計(jì)方案中存在的設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行 了改進(jìn)設(shè)計(jì),提高了機(jī)頭頂部壁 板結(jié)構(gòu)的抗鳥撞性能。
優(yōu)點(diǎn):精確模擬鳥撞過程 ;提高抗鳥撞性能 ; 為改進(jìn)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)
背景介紹
鳥撞是發(fā)生在瞬時(shí)的高度非線性沖擊動(dòng)力問題,在此采用耦合法是建立鳥體模型 和結(jié)構(gòu)模型,通過兩者的接觸部位的協(xié)調(diào)條件關(guān)聯(lián)起來,求解出結(jié)構(gòu)和鳥體的動(dòng)力響 應(yīng),能夠較為真實(shí)的模擬鳥撞過程中鳥體與結(jié)構(gòu)間的相互作用,得到了廣泛應(yīng)用。
利用 RADIOSS 領(lǐng)先的非線性動(dòng)力求解技術(shù),對(duì)新渦槳飛機(jī)機(jī)頭的頂部壁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行鳥撞分析,根據(jù)鳥撞分析結(jié)果對(duì)初始設(shè)計(jì)方案中存在的設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì),提高了機(jī)頭頂部壁板結(jié)構(gòu)的抗鳥撞性能,為新渦槳飛機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)方案選型提供了分析依據(jù)。
挑戰(zhàn)
在新機(jī)的研制中,根據(jù)適航規(guī)章要求,機(jī)頭應(yīng)進(jìn)行抗鳥撞設(shè)計(jì),而機(jī)頭結(jié)構(gòu)的抗鳥撞設(shè)計(jì)一直困擾著飛機(jī)工程師,早期飛機(jī)的抗鳥撞研究是從試驗(yàn)開始的,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與有限元數(shù)值計(jì)算理論的發(fā)展,鳥撞動(dòng)響應(yīng)分析方法的研究日益成熟并得到廣泛應(yīng)用,形成了以鳥撞動(dòng)響應(yīng)分析與試驗(yàn)相結(jié)合的方法來進(jìn)行飛機(jī)抗鳥撞設(shè)計(jì),不但提高了工作效率,縮短了新機(jī)的研制周期,又降低了研制成本和風(fēng)險(xiǎn)。
目前,采用耦合法進(jìn)行鳥撞分析時(shí),可選取鳥體模型包括Lagrange模型、Euler 模型、ALE模型和SPH模型四種。
展開 鳥撞分析拯救生命
(轉(zhuǎn))
早在一個(gè)多世紀(jì)以前,就有鳥撞事件發(fā)生。事實(shí)上,Orville Wright早在1905年就報(bào)告了首例鳥撞事件。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)注意到,鳥撞事件通常發(fā)生在白天飛機(jī)降落和著陸期間。92%的撞機(jī)事件發(fā)生在距離地面3000英尺或3000英尺以下的位置。而在這些事件的罪魁禍?zhǔn)字校zt、鳩類和鴿子約占三分之一的比例。
據(jù)《今日美國(guó)》報(bào)道,他們通過分析FAA數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),客機(jī)與飛鳥的嚴(yán)重撞擊事故在過去兩年呈劇增趨勢(shì)。2009年,在500英尺以上的位置發(fā)生的嚴(yán)重的鳥撞事件高達(dá)150次;2010年的統(tǒng)計(jì)數(shù)量與此類似。盡管FAA一直竭力敦促機(jī)場(chǎng)做好巡查工作,讓飛鳥遠(yuǎn)離飛機(jī)跑道,但在500英尺以上的高空仍會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的撞機(jī)事故。
FAA為民航飛機(jī)設(shè)定了一系列最低安全標(biāo)準(zhǔn)作為認(rèn)證依據(jù)。飛機(jī)不但要在設(shè)計(jì)和構(gòu)造上保證安全飛行,并且要確保在有內(nèi)部或外部因素(鳥撞)干擾飛機(jī)正常運(yùn)行的情況下不發(fā)生事故。為達(dá)到這些法規(guī)要求,許多飛機(jī)制造商開始借助仿真技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。
挑戰(zhàn)
近期屢次發(fā)生的事件凸顯了鳥撞帶來的危險(xiǎn)。眾所周知的全美航空班機(jī)在哈德遜河緊急迫降的事件就是因?yàn)槿壶B撞機(jī)后造成兩個(gè)引擎發(fā)生故障導(dǎo)致的。從最輕的后果說,鳥撞會(huì)對(duì)機(jī)身造成損傷,從而增加維修成本。而在最嚴(yán)重的情況下,可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的破壞,造成墜機(jī)和人身傷亡。為了減少事故發(fā)生,許多機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了改造來驅(qū)散飛行區(qū)周圍的鳥群。相關(guān)部門仍要求飛機(jī)制造商進(jìn)行鳥撞試驗(yàn),并且確保所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠抵御飛鳥撞擊。因此,產(chǎn)品研發(fā)的一大關(guān)鍵目標(biāo)就是讓交付的機(jī)身和引擎在首次試驗(yàn)時(shí)就可達(dá)到法規(guī)要求。如果未能達(dá)到要求,則需要重新設(shè)計(jì)、重新制造和重新試驗(yàn),這在時(shí)間、資金和資源上都是極大的浪費(fèi)。
借鑒汽車行業(yè)的虛擬碰撞試驗(yàn),許多飛機(jī)制造商和供應(yīng)商開始對(duì)鳥撞事件進(jìn)行虛擬仿真。
展開 利用RADIOSS進(jìn)行鳥撞分析
Altair 解決方案:利用RADIOSS進(jìn)行鳥撞分析
優(yōu)點(diǎn):仿真結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果; 減少物理測(cè)試成本; 加速研發(fā)周期
項(xiàng)目介紹
早在一個(gè)多世紀(jì)以前,就有鳥撞事件發(fā)生。事實(shí)上,Orville Wright早在1905 年就報(bào)告了首例鳥撞事件。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)注意到,鳥撞事件通常發(fā)生 在白天飛機(jī)降落和著陸期間。92%的撞機(jī)事件發(fā)生在距離地面3000英尺或3000英 尺以下的位置。而在這些事件的罪魁禍?zhǔn)字校zt、鳩類和鴿子約占三分之一的比 例。
據(jù)《今日美國(guó)》報(bào)道,他們通過分析FAA數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),客機(jī)與飛鳥的嚴(yán)重撞擊事 故在過去兩年呈劇增趨勢(shì)。2009年,在500英尺以上的位置發(fā)生的嚴(yán)重的鳥撞事件 高達(dá)150次;2010年的統(tǒng)計(jì)數(shù)量與此類似。
盡管FAA一直竭力敦促機(jī)場(chǎng)做好巡查工 作,讓飛鳥遠(yuǎn)離飛機(jī)跑道,但在500英尺以上的高空仍會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的撞機(jī)事故。 FAA為民航飛機(jī)設(shè)定了一系列最低安全標(biāo)準(zhǔn)作為認(rèn)證依據(jù)。飛機(jī)不但要在設(shè)計(jì) 和構(gòu)造上保證安全飛行,并且要確保在有內(nèi)部或外部因素(鳥撞)干擾飛機(jī)正常運(yùn) 行的情況下不發(fā)生事故。為達(dá)到這些法規(guī)要求,許多飛機(jī)制造商開始借助仿真技術(shù) 進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。
挑戰(zhàn)
近期屢次發(fā)生的事件凸顯了鳥撞帶來的危險(xiǎn)。眾所周知的全美航空班機(jī)在哈德 遜河緊急迫降的事件就是因?yàn)槿壶B撞機(jī)后造成兩個(gè)引擎發(fā)生故障導(dǎo)致的。從最輕的 后果說,鳥撞會(huì)對(duì)機(jī)身造成損傷,從而增加維修成本。而在最嚴(yán)重的情況下,可能 會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的破壞,造成墜機(jī)和人身傷亡。為了減少事故發(fā)生,許多機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了 改造來驅(qū)散飛行區(qū)周圍的鳥群。相關(guān)部門仍要求飛機(jī)制造商進(jìn)行鳥撞試驗(yàn),并且確 保所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠抵御飛鳥撞擊。因此,產(chǎn)品研發(fā)的一大關(guān)鍵目標(biāo)就是讓交付的 機(jī)身和引擎在首次試驗(yàn)時(shí)就可達(dá)到法規(guī)要求。
展開 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鳥撞仿真研究(轉(zhuǎn)載)
原文鏈接:https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1269709
一、概述
隨著航空技術(shù)的迅猛發(fā)展,飛機(jī)數(shù)量和飛行航次急速增多,飛機(jī)鳥撞事故的數(shù)量也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。鳥撞事故一般發(fā)生在飛機(jī)起飛降落階段,以及軍用飛機(jī)低空高速飛行時(shí)。飛機(jī)鳥撞事故的嚴(yán)重程度取決于所撞飛機(jī)部位、鳥體質(zhì)量以及鳥與飛機(jī)相對(duì)撞擊速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片和風(fēng)擋是受鳥撞擊概率最大的兩個(gè)部位。由于鳥體的沖擊力可能會(huì)打碎發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,而鳥在被攪碎之后,遺骸也可能堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)的管道,在撞鳥后,發(fā)動(dòng)機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)喘振起火,甚至自行停車,因此鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的危害極大。
鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究主要有實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真方法兩種。早期主要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,但這類試驗(yàn)成本很高。20世紀(jì)隨著計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值仿真在鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中得到了廣泛應(yīng)用。鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)問題屬于高度非線性沖擊動(dòng)力學(xué)問題,撞擊過程中葉片會(huì)產(chǎn)生大變形,而鳥體會(huì)呈現(xiàn)碎裂、流變現(xiàn)象。因此對(duì)鳥體建立準(zhǔn)確地?cái)?shù)值模型是鳥撞數(shù)值分析中的難點(diǎn)。
根據(jù)鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片動(dòng)態(tài)響應(yīng)的特點(diǎn),本文混合使用SPH方法和有限元方法,鳥體采用SPH方法建模,用流動(dòng)的粒子描述鳥體的大變形、破碎及飛散。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片區(qū)域使用有限元Lagrange方法,用Johnson-Cook材料本構(gòu)模型模擬高速碰撞下的塑性變形。
二、工況及建模
飛機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇由葉片和輪轂組成。葉片呈發(fā)散狀,共有20片,材料為鈦合金,其楊氏模量為115GPa,密度為4440kg/m3,泊松比為0.3,塑性本構(gòu)采用Johnson-Cook模型。
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發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鳥撞仿真分析【轉(zhuǎn)載】
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一、概述
隨著航空技術(shù)的迅猛發(fā)展,飛機(jī)數(shù)量和飛行航次急速增多,飛機(jī)鳥撞事故的數(shù)量也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。鳥撞事故一般發(fā)生在飛機(jī)起飛降落階段,以及軍用飛機(jī)低空高速飛行時(shí)。飛機(jī)鳥撞事故的嚴(yán)重程度取決于所撞飛機(jī)部位、鳥體質(zhì)量以及鳥與飛機(jī)相對(duì)撞擊速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片和風(fēng)擋是受鳥撞擊概率最大的兩個(gè)部位。由于鳥體的沖擊力可能會(huì)打碎發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,而鳥在被攪碎之后,遺骸也可能堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)的管道,在撞鳥后,發(fā)動(dòng)機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)喘振起火,甚至自行停車,因此鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的危害極大。
鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究主要有實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真方法兩種。早期主要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,但這類試驗(yàn)成本很高。20世紀(jì)隨著計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值仿真在鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中得到了廣泛應(yīng)用。鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)問題屬于高度非線性沖擊動(dòng)力學(xué)問題,撞擊過程中葉片會(huì)產(chǎn)生大變形,而鳥體會(huì)呈現(xiàn)碎裂、流變現(xiàn)象。因此對(duì)鳥體建立準(zhǔn)確地?cái)?shù)值模型是鳥撞數(shù)值分析中的難點(diǎn)。
根據(jù)鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片動(dòng)態(tài)響應(yīng)的特點(diǎn),本文混合使用SPH方法和有限元方法,鳥體采用SPH方法建模,用流動(dòng)的粒子描述鳥體的大變形、破碎及飛散。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片區(qū)域使用有限元Lagrange方法,用Johnson-Cook材料本構(gòu)模型模擬高速碰撞下的塑性變形。
二、工況及建模
飛機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇由葉片和輪轂組成。葉片呈發(fā)散狀,共有20片,材料為鈦合金,其楊氏模量為115GPa,密度為4440kg/m3,泊松比為0.3,塑性本構(gòu)采用Johnson-Cook模型。
展開 Abaqus鳥撞仿真案例與SPH知識(shí)點(diǎn) ¥89.99
根據(jù)國(guó)際航空協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),1912年以來,鳥撞至少導(dǎo)致63架民用航空器失事;軍用飛行器速度快,鳥撞危害更為嚴(yán)重,1950年以來文獻(xiàn)記載的嚴(yán)重事故超過353起,至少165人遇難。1992~2008年,我國(guó)軍用飛機(jī)因鳥撞造成20起嚴(yán)重的飛行事故、58起飛行事故征候和210起飛行問題,導(dǎo)致18架飛機(jī)墜毀、12名飛行員犧牲。
news.china.com
飛鳥撞擊對(duì)航行中的飛機(jī)來說特別危險(xiǎn),當(dāng)撞擊的相對(duì)速度比較大時(shí),很容易造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)的局部破壞,尤其是撞到飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱的區(qū)域,比如機(jī)翼前緣蒙皮等。
根據(jù)真實(shí)事件改編的電影薩利機(jī)長(zhǎng)中,空客A320-214起飛爬升過程中遭加拿大黑雁撞擊,導(dǎo)致兩具引擎同時(shí)熄火,飛機(jī)完全失去動(dòng)力。
鳥撞問題是世界難題,飛機(jī)的結(jié)構(gòu)一定要進(jìn)行抗鳥撞設(shè)計(jì)。
飛機(jī)的抗鳥撞設(shè)計(jì)通常是結(jié)合試驗(yàn)與仿真技術(shù),最大程度保證鳥撞之后發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和機(jī)身氣動(dòng)外形相對(duì)完整性不被破壞。
鳥撞屬于高速軟體沖擊動(dòng)力學(xué),鳥體的主要成分為水,仿真時(shí)往往采用狀態(tài)方程將鳥體的本構(gòu)描述為近乎流體的行為。鳥撞仿真涉及到鳥體潰散的極度變形,因此經(jīng)常用到SPH或CEL方法來模擬鳥體對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的撞擊。
01. Abaqus鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片案例
該案例基于Abaqus/Explicit SPH方法,鳥體質(zhì)量2.08kg,鳥撞相對(duì)速度為250m/s,風(fēng)扇葉片為某高強(qiáng)鋼,屈服強(qiáng)度1100MPa,分析時(shí)長(zhǎng)10ms,通過C3D8R單元轉(zhuǎn)換生成SPH粒子。
SPH鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
撞擊之后葉片根部出現(xiàn)微小的塑性變形。
風(fēng)扇葉片PEEQ
整機(jī)運(yùn)動(dòng)-變換參考系
02.
展開 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鳥撞仿真分析(LS-DYNA, SPH, Johnson-Cook)
一、概述
隨著航空技術(shù)的迅猛發(fā)展,飛機(jī)數(shù)量和飛行航次急速增多,飛機(jī)鳥撞事故的數(shù)量也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。鳥撞事故一般發(fā)生在飛機(jī)起飛降落階段,以及軍用飛機(jī)低空高速飛行時(shí)。飛機(jī)鳥撞事故的嚴(yán)重程度取決于所撞飛機(jī)部位、鳥體質(zhì)量以及鳥與飛機(jī)相對(duì)撞擊速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片和風(fēng)擋是受鳥撞擊概率最大的兩個(gè)部位。由于鳥體的沖擊力可能會(huì)打碎發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,而鳥在被攪碎之后,遺骸也可能堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)的管道,在撞鳥后,發(fā)動(dòng)機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)喘振起火,甚至自行停車,因此鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的危害極大。
鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究主要有實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真方法兩種。早期主要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,但這類試驗(yàn)成本很高。20世紀(jì)隨著計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值仿真在鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中得到了廣泛應(yīng)用。鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)問題屬于高度非線性沖擊動(dòng)力學(xué)問題,撞擊過程中葉片會(huì)產(chǎn)生大變形,而鳥體會(huì)呈現(xiàn)碎裂、流變現(xiàn)象。因此對(duì)鳥體建立準(zhǔn)確地?cái)?shù)值模型是鳥撞數(shù)值分析中的難點(diǎn)。
根據(jù)鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片動(dòng)態(tài)響應(yīng)的特點(diǎn),本文混合使用SPH方法和有限元方法,鳥體采用SPH方法建模,用流動(dòng)的粒子描述鳥體的大變形、破碎及飛散。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片區(qū)域使用有限元Lagrange方法,用Johnson-Cook材料本構(gòu)模型模擬高速碰撞下的塑性變形。
二、工況及建模
飛機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇由葉片和輪轂組成。葉片呈發(fā)散狀,共有20片,材料為鈦合金,其楊氏模量為115GPa,密度為4440kg/m3,泊松比為0.3,塑性本構(gòu)采用Johnson-Cook模型。本例的材料參數(shù)由南京智能制造研究院的CoCreation材料數(shù)據(jù)庫(kù)提供,感興趣的可以添加微信公眾號(hào)“天天材訊”進(jìn)行了解。
展開 鳥撞飛機(jī)到底有多嚴(yán)重,分分鐘損失十幾億美元啊!
每年,鳥撞飛機(jī)給美國(guó)航空公司造成12億美元的損失,可見,這是一件很重要的空中交通事故。
隨著飛機(jī)飛行速度的提高,鳥撞飛機(jī)事件不斷增多。據(jù)美國(guó)空軍統(tǒng)計(jì),自1956~1973年發(fā)動(dòng)機(jī)鳥撞112次。
▲一只老鷹撞進(jìn)一架C-130的機(jī)頭
嚴(yán)重的鳥撞事故會(huì)引起飛機(jī)失事,例如1975年一架DC-10民航機(jī)在紐約起飛失事,就是與一群重約1.82公斤的鳥相撞,使CF6發(fā)動(dòng)機(jī)全部風(fēng)扇葉片損壞,并與環(huán)氧樹脂屏板摩擦導(dǎo)致失火爆炸。加拿大空軍因鳥撞事件損失了10架CF-104飛機(jī)。
撞入發(fā)動(dòng)機(jī)的鳥類范圍很廣,按重量分類,一般分為大鳥(2公斤以上)、中鳥(1公斤左右)、小鳥(50~100克)三類。
▲一只老鷹撞進(jìn)一架C-130的機(jī)頭
為避免鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)造成影響飛機(jī)飛行安全的事件,航空發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)中均采用了一系列抵抗鳥撞造成機(jī)件嚴(yán)重?fù)p傷的措施。
為驗(yàn)證所采取的措施是否可行,在發(fā)動(dòng)機(jī)研制中,一定要進(jìn)行鳥撞試驗(yàn)。試驗(yàn)中,中、小鳥群撞入不應(yīng)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性,也不應(yīng)停車,但會(huì)引起短暫的(1~2秒)推力下降或壓氣機(jī)不穩(wěn)定,大鳥撞入發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能安全停車且不發(fā)生危及飛機(jī)安全的發(fā)動(dòng)機(jī)故障。
▲圖機(jī)場(chǎng)一般都會(huì)安裝有驅(qū)鳥裝置
在吞鳥試驗(yàn)中,被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的鳥必須是真實(shí)的禽類。試驗(yàn)的鳥由壓縮空氣 炮按一定速度、一定的位置射向工作中的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于現(xiàn)代噴氣客機(jī)的巡航高度一般在8000米以上,很少有鳥類能飛到如此高的空中,因此發(fā)動(dòng)機(jī)吞鳥事故一般發(fā)生在中低空,尤其在機(jī)場(chǎng)附近,即飛機(jī)的起飛和降落過程中。
展開 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鳥撞仿真實(shí)驗(yàn)研究(轉(zhuǎn)載)
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一、概述
隨著航空技術(shù)的迅猛發(fā)展,飛機(jī)數(shù)量和飛行航次急速增多,飛機(jī)鳥撞事故的數(shù)量也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。鳥撞事故一般發(fā)生在飛機(jī)起飛降落階段,以及軍用飛機(jī)低空高速飛行時(shí)。飛機(jī)鳥撞事故的嚴(yán)重程度取決于所撞飛機(jī)部位、鳥體質(zhì)量以及鳥與飛機(jī)相對(duì)撞擊速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片和風(fēng)擋是受鳥撞擊概率最大的兩個(gè)部位。由于鳥體的沖擊力可能會(huì)打碎發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,而鳥在被攪碎之后,遺骸也可能堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)的管道,在撞鳥后,發(fā)動(dòng)機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)喘振起火,甚至自行停車,因此鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的危害極大。
鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究主要有實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真方法兩種。早期主要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,但這類試驗(yàn)成本很高。20世紀(jì)隨著計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值仿真在鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中得到了廣泛應(yīng)用。鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)問題屬于高度非線性沖擊動(dòng)力學(xué)問題,撞擊過程中葉片會(huì)產(chǎn)生大變形,而鳥體會(huì)呈現(xiàn)碎裂、流變現(xiàn)象。因此對(duì)鳥體建立準(zhǔn)確地?cái)?shù)值模型是鳥撞數(shù)值分析中的難點(diǎn)。
根據(jù)鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片動(dòng)態(tài)響應(yīng)的特點(diǎn),本文混合使用SPH方法和有限元方法,鳥體采用SPH方法建模,用流動(dòng)的粒子描述鳥體的大變形、破碎及飛散。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片區(qū)域使用有限元Lagrange方法,用Johnson-Cook材料本構(gòu)模型模擬高速碰撞下的塑性變形。
二、工況及建模
飛機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇由葉片和輪轂組成。葉片呈發(fā)散狀,共有20片,材料為鈦合金,其楊氏模量為115GPa,密度為4440kg/m3,泊松比為0.3,塑性本構(gòu)采用Johnson-Cook模型。
展開 【6/15更新】鳥經(jīng)常撞飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī), 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口加個(gè)網(wǎng)可以嗎?
從根本上來講,只有改變不適應(yīng)防鳥撞需求的葉片結(jié)構(gòu),通過各種辦法加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣風(fēng)扇葉片強(qiáng)度,同時(shí)提高防鳥撞能力,這才是治本之策。對(duì)于最新民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)而言,采用新材料和寬弦葉片,本身的抗鳥撞能力已經(jīng)頗為出色,更不需要格柵保護(hù)了。同時(shí)目前所有的發(fā)動(dòng)機(jī)要定型裝備,都要過在文章開始之前咱們說的鳥撞試驗(yàn)這一關(guān),如果不能承受住相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的鳥撞沖擊,發(fā)動(dòng)機(jī)甚至無(wú)法定型服役。
2006年會(huì)msc.dyran-- 某型飛機(jī)風(fēng)擋玻璃鳥撞有限元分析
某型飛機(jī)風(fēng)擋玻璃鳥撞有限元分析
某型飛機(jī)風(fēng)擋玻璃鳥撞有限元分析.pdf

LS-DYNA模擬鳥體撞復(fù)合材料平板模型 ¥19.89
鳥撞復(fù)合材料平板沖擊數(shù)值模型
鳥體:材料-MAT-9(SPH方法);
復(fù)合材料靶板:MAT54/55;
沖擊過程如下:
鳥體應(yīng)力變化過程:
movie_1.gif
靶板應(yīng)力變化過程:
movie_000鳥撞復(fù)合材料板.gif
某型飛機(jī)通風(fēng)窗鳥撞有限元仿真分析
基于Altair公司HyperWorks軟件平臺(tái),采用HyperMesh軟件建立了某型飛機(jī)天窗骨架、通風(fēng)窗以及鳥體的有限元模型。并用RADIOSS求解器對(duì)鳥撞過程進(jìn)行了求解,對(duì)鳥撞擊下的通風(fēng)窗窗體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度與剛度分析。
沈亮_某型飛機(jī)通風(fēng)窗鳥撞有限元仿真分析.pdf
沈亮_某型飛機(jī)通風(fēng)窗鳥撞有限元仿真分析.pdf
2006年會(huì)msc.dyran--某型飛機(jī)垂尾千元整流蒙皮的抗鳥撞性能分析
某型飛機(jī)垂尾千元整流蒙皮的抗鳥撞性能分析
某型飛機(jī)垂尾千元整流蒙皮的抗鳥撞性能分析.pdf
鳥撞飛機(jī)風(fēng)擋視頻
鳥撞飛機(jī)風(fēng)擋視頻 pam-crash
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