abaqus飛機建模的案例
基于GCKontrol實現(xiàn)飛機渦扇發(fā)動機系統(tǒng)的建模與仿真
用GCKontrol對該渦扇發(fā)動機進行部件級建模，可實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)、過渡態(tài)仿真，用于發(fā)動機性能分析，控制系統(tǒng)設(shè)計等。
渦扇發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖
二、系統(tǒng)詳細設(shè)計
2.1 工程設(shè)計
發(fā)動機模型基于GCKontrol軟件進行搭建。通過本軟件，可采用拖拉標(biāo)準(zhǔn)模塊實現(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)。
飛機機翼結(jié)構(gòu)PATRAN有限元模型參數(shù)化建模 PCL程序 ￥300
<p>本PCL程序可實現(xiàn)飛機機翼結(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，并施加分布氣動載荷、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行設(shè)置即可運行。</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 成功案例丨Altair 一體機助力Mirus飛機座椅公司實現(xiàn)高效仿真與建模
客戶簡介
Mirus 飛機座椅公司是全球領(lǐng)先的創(chuàng)新性高性能飛機座椅制造商，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)乘客體驗并為航空公司節(jié)省成本。Mirus 是首批將輕量化飛機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團隊也獲得了所需的所有管理、工作負載分析和工具，確保一切順暢運行。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 團隊與 Altair 專家合作開發(fā)了用于飛機座椅產(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——在提升乘客體驗的同時，提供創(chuàng)新、高性能的飛機座椅解決方案。這需要強大的計算資源進行預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、后處理、驗證等工作。
Altair解決方案
為支持高級碰撞測試仿真，Mirus 團隊通過采用 Altair? Unlimited? 云上一體機將計算能力擴展至云端。
展開 直播預(yù)告 | 基于多體動力學(xué)的飛機系統(tǒng)參數(shù)化建模與分析工具
精彩直播預(yù)告
在飛機工程領(lǐng)域，起落架、艙門、水平及垂直面等作動系統(tǒng)是飛機設(shè)計的關(guān)鍵組成部分。運用多體動力學(xué)方法對這些系統(tǒng)進行建模與分析時，需兼顧仿真工具特性與行業(yè)工程經(jīng)驗。為此，海克斯康推出基于多體動力學(xué)的飛機系統(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。
飛機機構(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，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)研究提供堅實數(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，詳細解讀關(guān)鍵技術(shù)要點并結(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 
Abaqus在飛機復(fù)合材料中的應(yīng)用 附abaqus官方復(fù)合材料教材下載
在下一代飛機設(shè)計中，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、實體殼及實體單元可以建立復(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)計模塊plyup。應(yīng)用該模塊可對復(fù)合材料進行鋪層設(shè)計。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)計的一大優(yōu)點。
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，在進行仿真分析中，復(fù)合材料鋪層都是按照理想設(shè)計進行分析的。而在復(fù)合材料實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)計的復(fù)合材料鋪層去進行分析計算，就得不到真實結(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。
展開 Abaqus飛機起落架扭力臂拓撲優(yōu)化
導(dǎo)讀
Abaqus除了可以對結(jié)構(gòu)進行強度分析，同樣也自帶強大的優(yōu)化功能，下面通過一個簡單的實例演示在Abaqus中進行拓撲優(yōu)化，另外，如果需要更加強大的拓撲優(yōu)化仿真，可以在TOSCA中進行。
定義接觸屬性
只創(chuàng)建接觸屬性，不定義任何參數(shù)，代表了創(chuàng)建光滑的硬接觸，接觸面選擇為扭力臂和銷釘?shù)倪B接處，其中一個設(shè)置為tie。
由于扭力臂和銷釘有間隙，因此需要進行接觸穩(wěn)定控制
創(chuàng)建完成后接觸界面如下
創(chuàng)建固定邊界條件
控制RP2自由度
創(chuàng)建負載如下
創(chuàng)建優(yōu)化任務(wù)
創(chuàng)建最小應(yīng)變能響應(yīng)
創(chuàng)建體積響應(yīng)
創(chuàng)建約束條件
提交計算，查看結(jié)果
Abaqus在飛機復(fù)合材料中的應(yīng)用
在下一代飛機設(shè)計中，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、實體殼及實體單元可以建立復(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)計模塊plyup。應(yīng)用該模塊可對復(fù)合材料進行鋪層設(shè)計。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)計的一大優(yōu)點。
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，在進行仿真分析中，復(fù)合材料鋪層都是按照理想設(shè)計進行分析的。而在復(fù)合材料實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)計的復(fù)合材料鋪層去進行分析計算，就得不到真實結(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。
展開 Abaqus在飛機零部件加工領(lǐng)域應(yīng)用
FormingFX模塊采用高效，健壯的搜索算法和映射技術(shù)，可以將保存在Abaqus ODB或DYNAIN文件（源文件）中的成型結(jié)果映射到結(jié)構(gòu)分析文件中，源文件中讀出成型分析結(jié)果，然后寫入結(jié)構(gòu)分析文件（Abaqus inp文件） 。
結(jié)果映射—等效塑性應(yīng)變
高速加工
隨著現(xiàn)代飛機高速、高機動性能要求的不斷提高，飛機的結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)生了較大的變化。從零件結(jié)構(gòu)上看，為了減輕重量，提高飛機的結(jié)構(gòu)強度和機動性能，新一代戰(zhàn)機盡可能地采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于整體結(jié)構(gòu)構(gòu)件復(fù)雜，形狀精度要求很高，其制造過程中最突出問題之一是存在加工變形。引起加工變形的原因很多，其中過大的切削力將直接影響加工工藝系統(tǒng)的變形、刀具磨損、加工精度和加工質(zhì)量等是引起加工變形的重要因素之一。而在高速切削范圍內(nèi)，切削力隨切削
速度的增加而降低，因此高速加工航空整體結(jié)構(gòu)件是減小加工變形的有效手段。但是，高速切削包含復(fù)雜的熱力、機械及其耦合現(xiàn)象，是一個復(fù)雜的高度非線性問題，如果單純依靠試驗手段，不但耗時費力，增加生產(chǎn)成本，而且加工過程中的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變等也很難準(zhǔn)確實時獲知，而切削加工模擬則可以在計算機中再現(xiàn)工件和刀具相對運動的全過程，動態(tài)顯示熱流、相變、溫度和應(yīng)力等分布，克服了試驗等研究方式的缺陷，成為研究高速切削加工的有效方法。
采用Abaqus的explicit求解器，支持完全熱固耦合，單元分離準(zhǔn)則多樣，能夠模擬各種接觸。
來源：有限元在線的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 Abaqus在飛機機翼仿真分析中的應(yīng)用
可以運用Abaqus的梁單元、桿單元、殼單元、三維實體單元對機翼進行靜力分析、動力響應(yīng)分析（模態(tài)、顫振、抖振等）、失穩(wěn)分析、損傷容限分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。
對機翼和機身的連接部件、機翼的固定件還可以運用Abaqus的非線性功能進行塑性和接觸等非線性分析。
縫翼滑軌模型裝配件分析
飛機的前緣縫翼是民用客機、大型飛機常用的增升活動面，是通過滑軌在滑輪組架中的運動來改變機翼的翼型，以達到增加升力的目的。滑軌在滑輪組架中的運動就是一個典型的接觸問題。
滑輪組架內(nèi)在每根滑軌的安裝位置沿滑軌法向和側(cè)向各布置了兩組滾輪。當(dāng)縫翼翼面上的載荷傳到滑軌上時，滑軌受力變形，其上下表面就會有滾輪與滑軌表面發(fā)生接觸，從而限制滑軌的法向運動；其左右兩側(cè)也會有滾輪與滑軌腹板表面發(fā)生接觸，從而限制滑軌的側(cè)向運動。
在結(jié)構(gòu)受載過程中，究竟是哪一個或哪些滾輪與滑軌發(fā)生接觸，從而為其邊界約束就是邊界非線性有限元分析所要考慮的主要問題。
Abaqus在飛機機翼仿真分析中的應(yīng)用.pdf
展開 預(yù)應(yīng)力錨栓式陸上風(fēng)機基礎(chǔ)ABAQUS彈塑性模型建模（包含主要鋼筋建模） ￥179
其中，陸上風(fēng)機一般采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨栓作為塔筒-基礎(chǔ)間連接件的方式以滿足整體結(jié)構(gòu)承載安全要求，本內(nèi)容包含該風(fēng)機基礎(chǔ)在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構(gòu)等的內(nèi)容。
在ABAQUS中實現(xiàn)植物根系建模（植物枝干建模）
（來源：《植物根系生長模擬及固土力學(xué)效應(yīng)研究》
可以通過使用python進行編程，在abaqus中建立植物根系模型及枝干模型。
植物根系模型
植物枝干模型
Abaqus在飛機起落架機構(gòu)運動及零部件分析中應(yīng)用
在飛機設(shè)計里，起落裝置的設(shè)計是十分重要的環(huán)節(jié)，為了保證飛機的安全起飛、著落，要求起落架具有足夠的強度、剛度與沖擊性能。為了使飛行器離地后具有良好的性能，還要求起落架應(yīng)足夠的輕。
可以運用Abaqus的多種單元對起落架進行靜力分析、動力響應(yīng)分析，飛機著陸過程是典型的沖擊類問題，Abaqus/Standard是最優(yōu)秀的隱式求解器模塊，可以求解系統(tǒng)級的非線性結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問題，Abaqus/Explicit是目前最好的顯式求解器模塊，可以求解瞬態(tài)動力沖擊仿真程序，可對著陸過程進行沖擊分析、機構(gòu)運動分析、失穩(wěn)分析、損傷容限分析，從而實現(xiàn)對起落架的優(yōu)化設(shè)計。
起落架在載荷上要承受強沖擊載荷，在結(jié)構(gòu)上又有高阻尼緩沖元件，因此起落架的分析是高度非線性分析，Abaqus的連接器單元（滑動、摩擦、阻尼、彈簧組合）可方便地模擬多種阻尼緩沖件的靜、動力特性，因此在起落架的分析中可以考慮進所有的主要因素。
由于Abaqus軟件集線性和非線性靜力學(xué)和動力學(xué)、機構(gòu)運動分析和瞬態(tài)分析于一體，因此可以實現(xiàn)起落架的統(tǒng)一有限元分析解決方案
…………
Abaqus在飛機起落架機構(gòu)運動及零部件分析中應(yīng)用.pdf
展開 Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（上篇） ￥50
Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（上篇）
ABAQUS連接器應(yīng)用案例，J10飛機通過阻攔索減速，降落在航母上的過程模擬 ￥80
ABAQUS連接器的一個應(yīng)用案例，用連接器模擬航母上的阻攔索，J10飛機以一定的初速度降落在航母甲板上，飛機的尾勾掛在阻攔索上，通過連接器的剛性對飛機進行減速，通過本案例您將學(xué)會ABAQUS中連接器的使用
Abaqus復(fù)合材料殼單元建模—姊妹篇1：常規(guī)建模step-by-step
采用商業(yè)有限元軟件Abaqus進行復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模時，一般有兩種建模方法：常規(guī)建模方法和Composite layup快速建模方法，主要差異在創(chuàng)建屬性、賦屬性和指定鋪層坐標(biāo)系方面，常規(guī)建模方法和一般商業(yè)軟件類似，將創(chuàng)建材料、創(chuàng)建屬性、賦屬性和指定鋪層坐標(biāo)系四個步驟分離，通用性較強，尤其是對于包含UMAT/VUMAT子程序開發(fā)的復(fù)合材料分析模型或者是三維實體單元顯式動力學(xué)分析模型，僅支持該類建模方法；Composite layup快速建模方法將創(chuàng)建屬性、賦屬性和指定鋪層坐標(biāo)系三部分內(nèi)容集成在一起，可一次性完成設(shè)置，效率較高。本文先從最基本的常規(guī)建模方法講起。
一般對于大尺寸復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，跨厚度比例大，滿足板殼理論的假設(shè)，采用殼單元就能獲得高的求解精度。殼單元計算效率高，結(jié)合二維損傷起始判據(jù)判據(jù)（Hashin, Tsai-W, Maxe, Maxs等）可以預(yù)測結(jié)構(gòu)的危險區(qū)域和危險程度，另外，Abaqus自身還內(nèi)嵌了二維Hashin的漸進損傷分析模型，采用Hashin失效判據(jù)去判斷損傷起始，損傷起始以后采用基于能量演化的連續(xù)退化準(zhǔn)則對材料剛度進行退化。
Abaqus中常用的殼單元類型有S4、S4R、S8R等。以下介紹復(fù)合材料開孔板殼單元模型的建模步驟。
第1步：繪制幾何
在Part模塊下繪制幾何，幾何類型為3D-Deformable- Shell，草圖如下：
繪制完草圖后，退出草圖，得到開孔板的幾何模型，如下：
第2步：創(chuàng)建材料
與復(fù)合材料殼單元對應(yīng)的是2D材料模型Lamina，將視圖切換至Property模塊，點擊創(chuàng)建材料按鈕，在跳出窗口中選擇Mechanical→Elasticity→Elastic選項，在材料類型下拉框中選擇Lamina，如下圖所示。
展開 