氣彈的案例
（沙發帖）ESI高超氣彈計算軟件FASTRAN介紹及算例
ESI高超氣彈計算軟件FASTRAN介紹及算例.pdf
CFD-FASTRAN 是當前所有為航空航天設計的計算流體力學軟件中位于前列的軟件。它采用了多種網格技術，如結構網格、嵌套網格、非結構網格以及動網格技術，將基于密度的可壓縮歐拉方程和N-S 方程同剛體運動動力學、有限速率化學反應和非平衡傳熱學耦合起來，解決一系列極為復雜的航空航天氣動問題，可以模擬絕大多數復雜的航空航天中涉及的各種問題，比如飛行器流場分析，氣動加熱，機動和級間分離，飛行器飛行動力學及所載各種彈體的發射過程研究。
想向各位大佬請教一下如何用MSC.flds去做靜氣彈和顫振分析，要是有靜氣彈的案例就更好了
幫助很大的話，愿意有償學習
設計仿真 | MSC Nastran帶預載荷的顫振分析
引言
MSC Nastran具備靜力學、動力學、非線性、優化、氣彈等功能全面的結構分析功能，在航空航天、汽車、船舶等各個行業均有廣泛的應用。
在氣動彈性分析方面，MSC Nastran具備靜氣彈、顫振、氣彈動響應、氣彈優化分析等多種功能，也支持考慮熱載荷、伺服等條件下的氣動彈性問題，請參考[1]。
本片內容主要是介紹帶有預載荷的顫振分析方法，主要包括兩類：
● 方法一：SOL106（或者SOL 153等求解序列）+SOL 145重啟動
● 方法二：SOL 400（2024.2新功能）
方法一
在之前的版本中，對于帶有預載荷的顫振分析（也包括熱載荷條件），均是采用SOL 106 +SOL 145重啟動的方式進行（熱載荷條件下的顫振分析則采用SOL 153+SOL145重啟動進行分析）。其中SOL 106用于預載荷的加載，而SOL 145用于在完成加載、得到更新后的結構剛度之后，完成顫振分析。
下圖是一個簡單的機翼模型（基于氣彈手冊中HA145E修改），其預載荷為右側弦向中央的一個Z向10N的載荷。
圖1 結構模型
圖2 SOL 106的計算模型
上圖為SOL 106計算模型的局部。此模型與常規分析沒有區別。用戶需要注意在提交計算時輸出“scr=no”以保留計算模型數據庫文件。
圖3 提交計算
下圖為重啟動分析采用SOL 145計算模型文件。
展開 （ 氣動彈性 / flightload / flutter ）氣彈模型spline樣條
對于結構模型是三維機翼，那氣動網格也是畫成二維的嗎？ 那這個二維網格的平面位置應該以上翼面為
準呢，還是以下翼面為準呢？
結構網格表面是曲面，氣動網格是平面，怎么用spline樣條呢？
求高人指點。謝謝了
（ 氣動彈性 / flightload / flutter ）氣彈模型spline樣條
對于結構模型是三維機翼，那氣動網格也是畫成二維的嗎？ 那這個二維網格的平面位置應該以上翼面為
準呢，還是以下翼面為準呢？
結構網格表面是曲面，氣動網格是平面，怎么用spline樣條呢？
求高人指點。謝謝了
專業的飛行載荷及動力仿真系統MSC.FlightLoads
MSC.Software公司早在80年代就開發了基本靜氣彈分析功能。這一功能包含了一些初步的飛行載荷計算，對飛行器的概念和初步設計階段是非常有用的。隨著FlightLoads 軟件在全球的越來越廣泛、深入的應用以及 MSC.Software 公司對其多年的研發，使得該軟件可以進行更可靠、更有效的氣動彈性分析。
過去, 人們無法過分地強調精確載荷的重要性。如果我們要仿真作用在結構上的外載荷不正確, 設計出來的結構就可能存在缺陷。通常這些問題會在試驗階段暴露出來，而到那時又不得不迫使人們用高昂的代價進行重新設計。更重要是，這些設計上的缺陷其結果會導致產品在服務期內災難性的破壞。MSC.Flightloads飛行載荷及動力仿真系統可直接滿足設計人員的需求，并獲得詳細結構設計和分析所需的精確外載荷數據。
MSC.Software 公司擁有任何其他CAE 軟件供應商所無可匹敵的航空航天及國防領域的技術背景及用戶根基, 使得 MSC.Software公司成為唯一有資格、有能力提供這一方面分析的公司。
MSC.FlightLoads飛行載荷及動力仿真系統包含了如下一些特征:
? 由 MSC.Patran 全面支持的前后置處理功能，包括氣彈設計優化；
? 單一模型適用于所有的亞音速, 超音速, 穩態及非穩態氣彈分析；
? 模型的可視化和全面檢查。該功能還提供了用戶針對其不同產品設計的特殊性考慮增加相應信息的能力；
? 全集成的內嵌式亞音速 / 超音速氣動求解器可精確計算復雜幾何體上的壓力分布， 同時也可用于氣動干擾系數(AIC)計算；
? 正對稱、反對稱、非對稱機動, 包括突然機動.直接訪問系統外部生成的壓力場、力、氣動干擾系數(AIC) 及相關幾何信息。
展開 專業的飛行載荷及動力仿真系統MSC.FlightLoads
MSC.Software公司早在80年代就開發了基本靜氣彈分析功能。這一功能包含了一些初步的飛行載荷計算，對飛行器的概念和初步設計階段是非常有用的。隨著FlightLoads 軟件在全球的越來越廣泛、深入的應用以及 MSC.Software 公司對其多年的研發，使得該軟件可以進行更可靠、更有效的氣動彈性分析。
過去, 人們無法過分地強調精確載荷的重要性。如果我們要仿真作用在結構上的外載荷不正確, 設計出來的結構就可能存在缺陷。通常這些問題會在試驗階段暴露出來，而到那時又不得不迫使人們用高昂的代價進行重新設計。更重要是，這些設計上的缺陷其結果會導致產品在服務期內災難性的破壞。MSC.Flightloads飛行載荷及動力仿真系統可直接滿足設計人員的需求，并獲得詳細結構設計和分析所需的精確外載荷數據。
MSC.Software 公司擁有任何其他CAE 軟件供應商所無可匹敵的航空航天及國防領域的技術背景及用戶根基, 使得 MSC.Software公司成為唯一有資格、有能力提供這一方面分析的公司。
MSC.FlightLoads飛行載荷及動力仿真系統包含了如下一些特征:
? 由 MSC.Patran 全面支持的前后置處理功能，包括氣彈設計優化；
? 單一模型適用于所有的亞音速, 超音速, 穩態及非穩態氣彈分析；
? 模型的可視化和全面檢查。該功能還提供了用戶針對其不同產品設計的特殊性考慮增加相應信息的能力；
? 全集成的內嵌式亞音速 / 超音速氣動求解器可精確計算復雜幾何體上的壓力分布， 同時也可用于氣動干擾系數(AIC)計算；
? 正對稱、反對稱、非對稱機動, 包括突然機動.直接訪問系統外部生成的壓力場、力、氣動干擾系數(AIC) 及相關幾何信息。
展開 人體熱量調節的法寶 —— 超輕、超彈碳化硅納米纖維彈簧氣凝膠
02
成果掠影
鄭州大學張銳教授、范冰冰副教授設計了一種多功能碳化硅納米纖維氣凝膠彈簧 (SiC NFAS)，它不僅可以防止低溫下人體熱量損失，還可以在高溫下阻斷外部熱量傳遞到人體上，從而確保穿戴者在極端條件下的生命安全。該氣凝膠彈簧由大量相互交織的3C-SiC 納米纖維組成，具有穩定的三維(3D)結構，并且具有超薄、超輕和可壓縮性，密度僅為9mg/cm3，此外，氣凝膠彈簧還具有良好的阻燃性，在高、低溫下均具有出色的化學穩定性和超低導熱性，20℃時導熱系數僅為0.029 W/(m·K)。研究成果以“Ultralight and hyperelastic SiC nanofiber aerogel spring for personal thermal energy regulation”為題發表于《Journal of Advanced Ceramics》。
03
圖文導讀
圖1. SiC NFAS的制備示意圖。SiO
2/Si和CaCO
3/activated carbon混合粉末作為原料放置在石墨坩堝中，在1500℃氬氣氣氛下反應5 h，在石墨蓋子上生成一層SiC纖維氣凝膠，在700℃空氣氣氛下剝離該氣凝膠，即得：SiC NFAS。
圖2. SiC NFAS的宏觀和微觀特征、晶體結構和化學成分。
展開 技術鄰周報Q18：結構設計/Abauqs/氣固耦合/NVH/巖土/iSolver/超彈模型/CFD/動力總成...
7、非線性有限元分析之超彈模型neo-Hookean
作者：
天佑有限元
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830432
在結構有限元分析中，常會遇到如橡膠、生物組織等非金屬材料。由于這些材料的力學性能和金屬材料的力學性能有著巨大區別，如大彈性變形，不可壓縮性，粘彈性等等。力學家和工程師們將這些材料統稱為超彈（Hyperelastic）材料，并將描述這類材料的力學模型稱之為超彈模型。
8、【iSolver案例分享】一端開放圓管空氣聲腔聲模態分析
作者：
snowwave02
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830523
iSolver為一個完全自主的通用結構有限元軟件，對標國際主流結構CAE商業軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結構分析的常用功能，線性及材料非線性的精度和Abaqus沒有誤差，效率和Abaqus相當， iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。
9、五級簡化，助你快速搞定電機CFD散熱
作者：
YeY
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830540
通常，在電機設計的過程中，采用CFD方法進行建模和仿真，可以快速計算得到電機散熱情況和整體的溫度分布，從而為我們的電機設計提供重要的數據支撐。不過，由于電機內部部件較多，各部分的發熱與散熱情況復雜，因此想要進行高效又準確的CFD模擬，必須要對電機模型進行簡化才能達到目的。
展開 意大利航空工業聚力下一代傾轉旋翼機發展
該項目另外一個技術難度在氣彈不穩定性。NGCTR的翼展雖然與萊昂納多公司正在研發的AW609傾轉旋翼機基本一致，但弦長翻倍，達到了1.9米。故需要盡可能降低任何固有的氣彈不穩定如顫振，而不是通過控制機翼舵面來抵消?！澳壳暗脑O計狀態不會有顫振問題，但我們也要分析其他氣彈現象，為初步設計評審做好準備”Palma總師提到。
除了在機翼工作包外增加的控制舵面設計內容，聯合企業還承擔了潔凈天空2項目下的更多研究任務。包括旨在研究葉型特征的機翼風洞試驗，非“膀胱狀”結構的燃油存儲系統構型研究，以及那不勒斯大學和CIRA研究所開展的旋翼內外部噪聲機理研究。此項研究將基于一架測試改裝的AW609展開，作為復雜噪聲優化過程的開端，所得結果擬用來提升最終機翼設計的噪聲性能。
圖 萊昂納多公司研發中的AW609傾轉旋翼機
對聯合企業及其背后的眾多公司而言，雖然NGTCR的定位是技術驗證機，技術成熟度只能達到6，但如果萊昂納多公司最終決定要基于驗針機得到的技術儲備研發量產型號，則前期的深度參與就會使其在各方面處于有利地位。當下的聚力投入，就是給未來一個占據市場和技術的機會。
作者：余健雄
來源：兩機動力控制
展開 聚酰亞胺纖維/石墨烯氣凝膠：原位縮合節點“焊接”，超彈形變力熱可調
來源 | Advanced Fiber Materials
原文 | https://doi.org/10.1007/s42765-023-00268-6
01
背景介紹
石墨烯氣凝膠具有規則的多孔結構、室溫下的高載流子遷移率和優異的化學穩定性，在柔性觸覺傳感領域應用廣泛。然而，由于石墨烯片層在反復壓縮下容易發生滑動，石墨烯氣凝膠的結構穩定性較差；并且現有的壓縮應變傳感器在應力作用下的傳熱性能變化尚不清楚，難以用于檢測真實溫度，使觸覺傳感技術的進一步發展面臨諸多挑戰。
02
成果掠影
近期，天津大學封偉教授課題組采用水熱還原和原位焊接的實驗方法，成功制備了一種超彈性聚酰亞胺纖維/石墨烯氣凝膠（PINF/GA），系統性地研究了該復合氣凝膠的微觀結構、力學性能和導熱性能，并通過簡便的方法將其應用于柔性觸覺傳感陣列，測試了其對未知物體形貌和溫度同時感知的能力。該復合氣凝膠具有獨特的拱橋形結構，寬溫度高彈性和良好的循環穩定性，其熱導率和電導率具有較高的應力敏感性，導熱系數變化比可達9.81。此外，基于溫度數據庫，構建的柔性觸覺傳感陣列，可以同時檢測未知物體的形狀、高度分布和溫度分布。該研究成果解決了三維石墨烯網絡動態熱調節能力差和彈性差的問題，對具有寬工作溫度范圍的柔性觸覺傳感器的設計產生了深遠的影響。研究結果表明，PINF/GA在柔性觸覺傳感、智能人機交互技術領域具有廣泛的應用前景。
展開 
NX NASTRAN 介紹
主要分析類型有：
頻率響應分析
瞬態響應分析
隨機振動響應分析
沖擊譜響應分析
Aeroelasticity（氣彈分析）
氣彈分析模塊可預測產品結構性能在風場中的動力穩定性和動態 響應，氣動彈性問題涉及氣動、慣性及結構力間的相互作用，可以進行飛機、導彈、懸索橋、電視發射塔甚至煙囪和高壓線的氣動彈性分析和設計。氣動彈性分析功能主要包括：
靜態及動態氣彈響應分析
結構顫振分析
氣動彈性設計靈敏度和優化
亞音速和超音速分析
Advanced Nonlinear（高級非線性）
高級非線性模塊集成了世界最先進的ADINA解算技術，包括 隱式求解器Sol 601和顯式求解器Sol 701，支持分析類型包括：
材料非線性，例如
-- 墊圈(Gasket)材料、超彈性材料
-- 粘彈性材料、彈塑性材料
幾何非線性，接觸問題，例如面接觸、自接觸等
Rotor Dynamics（轉子動力學分析）
轉子動力學分析主要解決旋轉機械的動力設計，振動分析，故障診 斷等問題。它的主要任務是：預計臨界轉速，預計轉子不平衡引起的同 步振動響應，預計開始失穩的門坎轉速以及轉子在加速或減速過程中的 瞬態響應。NX Nastran轉子動力學是基于SOL110(復模態)實現的，支 持非對稱轉子分析,可以分析航空發動機、壓縮機、離心機、汽輪機、渦輪機和泵等旋轉機械轉子系統的陀螺力矩和動力學特性。
DMAP
DMAP (直接矩陣提取程序)是NX Nastran高效的二次開發語言，已有30多年歷史。DMAP主要功能包括：
幫助用戶改變或直接產生新的求解序列,實現矩陣的合并、分離、增加、刪除， 或將矩陣輸出到有限元后處理、 機構分析以及測試相關性等一些外部程序中。
用戶可利用DMAP編寫用戶化程序,操作數據庫流程。
展開 NX Nastran簡介
沖擊譜響應分析
? Aeroelasticity（氣彈分析）
氣彈分析模塊可預測產品結構性能在風場中的動力穩定性和動態 響應，氣動彈性問題涉及氣動、慣性及結構力間的相互作用，可以進行飛機、導彈、懸索橋、電視發射塔甚至煙囪和高壓線的氣動彈性分析和設計。氣動彈性分析功能主要包括：
1. 靜態及動態氣彈響應分析
2. 結構顫振分析
3. 氣動彈性設計靈敏度和優化
4. 亞音速和超音速分析
? Advanced Nonlinear（高級非線性）
高級非線性模塊集成了世界最先進的ADINA解算技術，包括 隱式求解器Sol 601和顯式求解器Sol 701，支持分析類型包括：
1. 1、材料非線性，例如
-- 墊圈(Gasket)材料、超彈性材料
-- 粘彈性材料、彈塑性材料
2. 幾何非線性，接觸問題，例如面接觸、自接觸等
? Rotor Dynamics（轉子動力學分析）
轉子動力學分析主要解決旋轉機械的動力設計，振動分析，故障診 斷等問題。它的主要任務是：預計臨界轉速，預計轉子不平衡引起的同 步振動響應，預計開始失穩的門坎轉速以及轉子在加速或減速過程中的 瞬態響應。NX Nastran轉子動力學是基于SOL110(復模態)實現的，支 持非對稱轉子分析,可以分析航空發動機、壓縮機、離心機、汽輪機、渦輪機和泵等旋轉機械轉子系統的陀螺力矩和動力學特性。
? DMAP
DMAP (直接矩陣提取程序)是NX Nastran高效的二次開發語言，已有30多年歷史。DMAP主要功能包括：
1. 幫助用戶改變或直接產生新的求解序列,實現矩陣的合并、分離、增加、刪除， 或將矩陣輸出到有限元后處理、 機構分析以及測試相關性等一些外部程序中。
2. 用戶可利用DMAP編寫用戶化程序,操作數據庫流程。
展開 Nastran應用范圍
Nastran靜力分析
◆ 含慣性釋放的靜力分析
◎ 自由結構的準靜態響應
◆ 非線性靜力分析
NASTRAN屈曲分析
◆ 線性屈曲
◆ 非線性屈曲
◎ 三種弧長法
◎ 幾何非線性失穩
◎ 彈塑性失穩
◎ 后屈曲
◆ NASTRAN動力學分析
◎ 直接瞬態響應 ◎ 模態瞬態響應
◎ 直接頻率響應 ◎ 模態頻率響應
◎ 響應譜分析 ◎ 隨機振動響應分析
◎ 復特征值計算 ◎ GDR矩陣縮減法
◎ 非線性瞬態分析 ◎ 聲學分析
◎ 動力靈敏度分析
◆ NASTRAN非線性分析
◎ 幾何非線性: 大變形/旋轉, 大塑性
◎ 材料非線性: 塑性, 粘彈/塑性, 超彈性, 蠕變
◎ 非線性接觸, 彈簧, 阻尼單元
◎ 隨溫度相關的非線性
◎ 非線性瞬態動力學
NASTRAN熱傳導分析
◆ 線性/非線性分析 ◆ 熱傳導
◆ 自由/受迫對流 ◆ 穩態/瞬態分析
◆ 輻射(多腔,對空間) ◆ 熱控系統分析
◆ 相變分析
NASTRAN氣動彈性分析
◆ 靜動氣彈響應分析
◆ 氣動顫振分析
◆ 氣彈優化分析
◆ 超音速, 亞音速理論
NASTRAN流－固耦合分析
◆ 流-固耦合法
◎ 聲學和噪聲控制 ◎ 直接法或模態法分析動力響應
◆ 水彈性流體單元法
◎ 可壓縮、含重力、有結構界面的流體
◎ 模態分析，瞬態分析，復特征值和頻率響應分析
◆ 虛質量法
◎ 結構浸在液體中 ◎ 容器內液體晃動
展開 基于Star CCM+的流固耦合分析實例
比較強大的還是MpCCI，可以建立大多數固體軟件和流體軟件之間的借口，不僅能實現一般流固耦合問題的數據交換，在航空航天領域的氣動彈性方面也很強大，不過目前完全數值計算的方法在氣彈問題應用中并不十分廣泛，但MpCCI好像很難搞到盜版的，讓很多人很受傷。
統一求解的耦合法：該耦合法是指在同一計算環境下實現多物理場下多個變量的同時計算。當然耦合也有順序耦合與完全耦合之分。要實現這一耦合就目前來說必須要保證算法的統一。ADINA號稱專為多物理場耦合而生，它采用完全的有限元法來處理所有問題。用有限元法來處理流體計算顯然效率低下，且是其戰績并不輝煌，據說在氣彈和熱氣彈領域還沒有成功的案例，在一般的耦合計算領域不是很清楚，不敢妄加定論！
2．Star CCM+的耦合能力
CCM+的耦合功能主要可分為兩類：
第一即是通過數值的交換與其它軟件建立聯系，實現多物理場的耦合，包括應力分析、熱應力分析、以及噪聲分析等的耦合。因為其自帶的接口很容易實現不同軟件之間數據的傳遞與插值，因此省去了類似MpCCI這樣的中間接口。個人用過Star CCM+與Abaqus之間的數據傳遞，當用Star CCM+計算的結果如表面壓力場或溫度場之類的數據傳送給Abaqus時較為便利，只需要輸出一個載荷文件，然后在Abaqus中的inp文件中添加載荷的語句就可以方便的使用；但是當使用Abaqus生成的數據ODB文件傳向CCM+時卻從未成功，據說這是因為使用的Abaqus軟件是盜版的。
第二就是在CCM+環境下基于完全的有限體積法實現的耦合分析，可以是穩態的耦合，也可以是瞬態的。由于是完全的有限體積法，因此固體結構只能使用體單元，即便是工程上常見的薄壁結構也只能如此，為保證網格質量和計算結果的精度，這會帶來較多的網格單元。
展開 