abaqus飛機(jī)建模
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus飛機(jī)建模的視頻教程
基于CATIA的飛機(jī)三維建模
基于CATIA軟件的創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊，詳細(xì)介紹飛機(jī)的建模過程（機(jī)翼catia/飛機(jī)模型畫法/無人機(jī)建模），快速實(shí)現(xiàn)簡易飛機(jī)模型的建立。 有疑問建議隨時交流，共同進(jìn)步！
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基于CATIA的飛機(jī)螺旋槳三維建模
基于CATIA軟件的創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊，詳細(xì)介紹飛機(jī)螺旋槳的建模過程。 學(xué)習(xí)和購買過程中有任何疑問，請隨時溝通！
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基于Matlab的飛機(jī)操穩(wěn)分析/飛行動力學(xué)建模程序
根據(jù)《航空飛行器飛行動力學(xué)》上的案例，進(jìn)行固定翼飛機(jī)動穩(wěn)定性和動操縱性的分析和程序化實(shí)現(xiàn)（縱向和橫向均包括）；（飛機(jī)操縱性穩(wěn)定性程序） 視頻包括操穩(wěn)分析的過程和思路介紹，參數(shù)的解讀，Matlab的程序化實(shí)現(xiàn)等。通過本視頻可以得到指定高度速度配平下，飛機(jī)的動穩(wěn)定性結(jié)果，即模態(tài)特征，包含周期、阻尼比、半衰期等；以及動操縱性的結(jié)果，即對于升降舵、副翼、方向舵的階躍響應(yīng)的時域和頻域結(jié)果。
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abaqus飛機(jī)建模的實(shí)例教程
用GCKontrol對該渦扇發(fā)動機(jī)進(jìn)行部件級建模，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)、過渡態(tài)仿真，用于發(fā)動機(jī)性能分析，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
渦扇發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
二、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
2.1 工程設(shè)計(jì)
發(fā)動機(jī)模型基于GCKontrol軟件進(jìn)行搭建。通過本軟件，可采用拖拉標(biāo)準(zhǔn)模塊實(shí)現(xiàn)仿真模型的構(gòu)建，同時可在模型界面直接修改相關(guān)參數(shù)。
<p>本PCL程序可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)有限元模型一分鐘快速建模，極大地節(jié)約建模時間。</p><p>可自定義參數(shù)包括：</p><p>根梢比、根弦長、 翼尖弦長、后掠角、展長、肋數(shù)、長桁數(shù)及位置角度、墻(梁)數(shù)及各位置角度、機(jī)翼翼型數(shù)據(jù)等。</p><p>可自動劃分網(wǎng)格，單元類型為1維桿單元、2維殼單元，并施加分布?xì)鈩虞d荷、設(shè)置材料屬性、邊界條件等，輸出結(jié)果為相應(yīng)的db有限元模型。</p><p>相關(guān)路徑參數(shù)根據(jù)自己電腦安裝路徑進(jìn)行設(shè)置即可運(yùn)行。</p><p>建模演示視頻如下：</p><div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Playb0b080d16acc71f0bfff4531859c0102" videoid="b0b080d16acc71f0bfff4531859c0102" duration="0秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p><br></p><p><br></p><p><br></p>
展開 客戶簡介
Mirus 飛機(jī)座椅公司是全球領(lǐng)先的創(chuàng)新性高性能飛機(jī)座椅制造商，業(yè)務(wù)遍及英國、馬來西亞和中國。該公司融合汽車與航空航天領(lǐng)域的技術(shù)、專業(yè)知識和最佳實(shí)踐，專注于造型、功能、創(chuàng)新與可持續(xù)性，旨在提供最優(yōu)乘客體驗(yàn)并為航空公司節(jié)省成本。Mirus 是首批將輕量化飛機(jī)座椅推向市場的制造商之一，其 MTEST 現(xiàn)場動態(tài)測試設(shè)施（英國最大的商用測試設(shè)施）配備了最新動態(tài)測試技術(shù)。
"通過 Altair 一體機(jī)解決方案，我們輕松獲得了HPC + CAE軟件的一體化解決方案。我們的工程師工作效率得到提升，IT團(tuán)隊(duì)也獲得了所需的所有管理、工作負(fù)載分析和工具，確保一切順暢運(yùn)行。Altair 解決方案幫助我們縮短產(chǎn)品上市時間，在競爭激烈的領(lǐng)域中保持領(lǐng)先地位。"
—— Adam Challenor
Mirus 飛機(jī)座椅公司技術(shù)總監(jiān)
面臨的挑戰(zhàn)
Mirus 成立于2015年，并于2016年開始使用 Altair 仿真軟件。Mirus 團(tuán)隊(duì)與 Altair 專家合作開發(fā)了用于飛機(jī)座椅產(chǎn)品開發(fā)的模型、方法和流程，并充分考慮了材料成分、重量、耐久性、生產(chǎn)成本、長期效率以及最重要的乘客安全等復(fù)雜因素。2022年，公司引入了 Humanetics 碰撞假人模型以全面模擬物理碰撞測試。先進(jìn)的建模與仿真對 Mirus 的業(yè)務(wù)及其使命至關(guān)重要——在提升乘客體驗(yàn)的同時，提供創(chuàng)新、高性能的飛機(jī)座椅解決方案。這需要強(qiáng)大的計(jì)算資源進(jìn)行預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、后處理、驗(yàn)證等工作。
Altair解決方案
為支持高級碰撞測試仿真，Mirus 團(tuán)隊(duì)通過采用 Altair? Unlimited? 云上一體機(jī)將計(jì)算能力擴(kuò)展至云端。
展開 精彩直播預(yù)告
在飛機(jī)工程領(lǐng)域，起落架、艙門、水平及垂直面等作動系統(tǒng)是飛機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組成部分。運(yùn)用多體動力學(xué)方法對這些系統(tǒng)進(jìn)行建模與分析時，需兼顧仿真工具特性與行業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)。為此，海克斯康推出基于多體動力學(xué)的飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)化建模與分析工具，深度融合軟件功能與工程實(shí)踐，顯著提升行業(yè)工程人員的工作專業(yè)性與便捷性。
飛機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)多體動力學(xué)建模與仿真常面臨三大挑戰(zhàn)：如何快速構(gòu)建專業(yè)級典型飛機(jī)系統(tǒng)模型、有效繼承和管理歷史數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)定義專業(yè)仿真工況邊界。海克斯康的參數(shù)化建模技術(shù)給出了解決方案：通過關(guān)鍵輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動模型快速生成，大幅縮短建模周期；在參數(shù)化過程中嵌入成熟建模經(jīng)驗(yàn)，確保模型專業(yè)可靠。對于專業(yè)研究單位和生產(chǎn)廠家，借助數(shù)據(jù)管理技術(shù)，可充分復(fù)用歷史型號數(shù)據(jù)，不僅為后續(xù)研究提供堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)支撐，還能靈活組合生成多種分析方案，加速方案迭代優(yōu)化。而專業(yè)仿真工況邊界定義功能，不僅節(jié)省工程師建模時間，更將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)邊界固化為標(biāo)準(zhǔn)流程，保證仿真分析的專業(yè)性和規(guī)范性。
本期直播講堂請到了海克斯康工業(yè)軟件高級技術(shù)經(jīng)理陳志偉，在直播間中陳經(jīng)理將聚焦Adams Aircraft工具的核心功能與應(yīng)用流程展開，詳細(xì)解讀關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)并結(jié)合典型行業(yè)案例，系統(tǒng)闡述其架構(gòu)、參數(shù)化建模方法、常用分析類型設(shè)置，助力相關(guān)工程人員高效應(yīng)用。更多精彩盡在海克斯康直播講堂，敬請關(guān)注！
展開 在下一代飛機(jī)設(shè)計(jì)中，復(fù)合材料的大量應(yīng)用對分析技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)。例如在某客機(jī)各種材料的使用狀況，其中復(fù)合材料的比例約為50%。
借助于多層殼、實(shí)體殼及實(shí)體單元可以建立復(fù)雜的復(fù)合材料模型，這些單元允許疊加各向同性或各向異性材料層，材料方向允許變化。Abaqus提供的失效準(zhǔn)則有最大應(yīng)變失效準(zhǔn)則、最大應(yīng)力失效準(zhǔn)則和Tsai—Wu失效準(zhǔn)則等，用戶也可以通過用戶子程序來定義自己的失效準(zhǔn)則。Abaqus的復(fù)合材料功能特別適合于大量應(yīng)用復(fù)合材料的新型飛行器。
Abaqus/CAE中復(fù)合材料的建模技術(shù)
在Abaqus/CAE中，有專門的復(fù)合材料設(shè)計(jì)模塊plyup。應(yīng)用該模塊可對復(fù)合材料進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)。對于每一個鋪層，可以選擇鋪層應(yīng)用的區(qū)域、使用的材料、鋪層的鋪設(shè)角度、厚度等。對于鋪層較多的結(jié)構(gòu)件，Abaqus/CAE提供了很方便的檢查手段，可顯示鋪層沿厚度方向?qū)⒚恳粚臃蛛x展示，一目了然，這也是數(shù)字化設(shè)計(jì)的一大優(yōu)點(diǎn)。
后處理模塊中，可以顯示每一個鋪層厚度方向上的應(yīng)力、位移、損傷云圖，也可以顯示復(fù)合材料厚度方向上變量的變化曲線。
復(fù)合材料建模模塊（CMA）
通常情況下，在進(jìn)行仿真分析中，復(fù)合材料鋪層都是按照理想設(shè)計(jì)進(jìn)行分析的。而在復(fù)合材料實(shí)際的加工制造過程中，纖維鋪層不可避免地會發(fā)生折疊、交錯，因此纖維的方向以及鋪層的厚度都會發(fā)生變化。如果再按照理想設(shè)計(jì)的復(fù)合材料鋪層去進(jìn)行分析計(jì)算，就得不到真實(shí)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。
Composite Modeler for Abaqus/CAE（CMA）確保在建模初始階段就能考慮鋪層的工藝性能，確保復(fù)合材料鋪層在工藝上的可行性。這樣避免了日后在研發(fā)周期上由于重新設(shè)計(jì)而增加的成本。此模塊還可以生成制造數(shù)據(jù)以確保最終的零件與分析模型相符。
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abaqus飛機(jī)建模的最新內(nèi)容
本案例闡述了針對任意形狀三維部件實(shí)施Voronoi晶格結(jié)構(gòu)劃分并導(dǎo)入ABAQUS的完整流程。
三維模型需在AutoCAD中構(gòu)建，并借助CAD三維模型Voronoi劃分插件完成晶格劃分。
劃分后的晶粒結(jié)構(gòu)應(yīng)導(dǎo)出為IGES格式文件，并以部件形式導(dǎo)入ABAQUS，進(jìn)而構(gòu)建裝配體。
通過ABAQUS三維晶體塑性有限元建模，深入揭示柱狀晶微觀結(jié)構(gòu)（如晶粒尺寸、取向）與力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)，為鑄造、焊接工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵理論依據(jù)，顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維晶體結(jié)構(gòu)有限元模型。
柱狀晶體模型采用CAD Voronoi V2.1插件建模，首先建立二維Voronoi模型，并在CAD內(nèi)通過拉伸命令形成三維柱狀晶體
在ABAQUS有限元軟件中構(gòu)建地層地質(zhì)分層幾何模型，對巖土工程分析具有重要研究價值。該模型能精確表征不同地質(zhì)層的幾何形態(tài)、材料屬性及空間分布，為地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評估、地震動力響應(yīng)模擬及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測提供可靠數(shù)值依據(jù)。通過高精度有限元分析，可顯著降低現(xiàn)場試驗(yàn)成本，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)參數(shù)，提升施工安全性和經(jīng)濟(jì)性。
本案例中的地質(zhì)分層模型通過CAD隨機(jī)粗糙度表面插件參數(shù)化隨機(jī)生成
ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構(gòu)建混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)隨機(jī)分布模型與實(shí)際骨料沉降行為的偏差，更精準(zhǔn)反映骨料在混凝土中的分布特征，可實(shí)現(xiàn)高骨料占比下的力學(xué)響應(yīng)模擬，為混凝土損傷機(jī)理研究、材料參數(shù)標(biāo)定及多尺度耦合分析提供可靠依據(jù)。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。
混凝土細(xì)觀骨料堆積模型采用
以前做材料本構(gòu)和細(xì)觀建模的時候，第一個攔路虎就是建模。尤其是機(jī)織編織類的材料，需要搞懂一系列織造參數(shù)，才可能完成三維模型創(chuàng)建。這還不算完，搞完模型還要繼續(xù)弄網(wǎng)格，一旦需要研究幾何參數(shù)變化規(guī)律，上述的過程又得整一遍。
即便后面我已經(jīng)很熟練了，這個過程仍然需要花費(fèi)很多時間。那個時候我就在想，以后要是能自己搞一個參數(shù)化建模工具就好了。
后來做項(xiàng)目多了，發(fā)現(xiàn)不僅是細(xì)觀結(jié)構(gòu)
前文我們介紹了基于“厚度”推進(jìn)策略生成網(wǎng)格，并自動定義鋪層、材料的層合板建模算法。
為了提高展示度，同時也是方便給別人使用。我們可以開發(fā)一個界面，并封裝成一個軟件。
作為一個小的案例，同樣采用MATLAB實(shí)現(xiàn)。
很多人都用過MATLAB的GUI模塊，然而這個東西適合做一些小的工具，稍微復(fù)雜一點(diǎn)的功能，就完全無法開展。
GUI模塊
一個最簡單的例子
ABAQUS二維隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)建模，可有效表征孔隙隨機(jī)分布與連通特性，結(jié)合有限元方法精確模擬在復(fù)雜載荷下的力學(xué)響應(yīng)與損傷演化過程，或進(jìn)行孔隙區(qū)域內(nèi)的流體模擬滲流分析。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立隨機(jī)分布的多孔結(jié)構(gòu)二維模型。
多孔結(jié)構(gòu)模型采用單連通周期邊界多孔結(jié)構(gòu)2D軟件參數(shù)化生成，模型為png格式的圖片文件。
ABAQUS二維隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)（ITZ）的混凝土細(xì)觀建模研究，可有效揭示混凝土內(nèi)部多相復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)機(jī)理。該模型能夠真實(shí)反映骨料隨機(jī)分布特征及ITZ對裂縫萌生與擴(kuò)展的影響，為準(zhǔn)確模擬混凝土損傷演化過程、預(yù)測宏觀力學(xué)性能提供理論基礎(chǔ)，對提升混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與安全性具有重要意義。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立多邊形骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）、水泥砂漿基體多相材料混凝土細(xì)觀有限元模型。
