航空工程
關(guān)注創(chuàng)建者：his_world 創(chuàng)建時間：2017-02-12
航空工程的視頻教程
Altair HyperWorks?航空建模網(wǎng)絡(luò)研討會
Altair HyperWorks? 軟件中擁有完整的航空工程解決方案。該解決方案由Altair公司資深航空工程師團隊根據(jù)多年與波音、空客航空公司合作的開發(fā)、優(yōu)化、分析項目經(jīng)驗，歷經(jīng)多年開發(fā)完善的完整航空工程解決方案。其囊括了眾多航空建模與后處理工具集。
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航空航天工程實例講解之——結(jié)構(gòu)沖擊試驗仿真
本課程講述內(nèi)容為GJB150中沖擊試驗的仿真分析。此分析方法可以應(yīng)用到對沖擊試驗有要求的結(jié)構(gòu)開發(fā)中，在進行試驗之前先進行仿真校核，來保證試驗?zāi)軌蝽樌ㄟ^，減少結(jié)構(gòu)返工整改情況。 課程中講述了： 1、瞬態(tài)分析的步驟 2、瞬態(tài)分析中載荷加載時間步的設(shè)置 3、后處理結(jié)果查看云圖過程中的注意事項 附件為仿真用到的幾何模型和講解中的PPT內(nèi)容。
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航空航天工程實例講解之——直升機機載設(shè)備隨機振動分析（workbench平臺）
適用群體為ANSYSworkbench初期學習者，以及在校學生畢業(yè)后有意向進入航空航天領(lǐng)域工作的，可以提前進行一些相關(guān)項目內(nèi)容的熟悉。 附件為用到的幾何模型文件和曲線文件。如果需要完整的GJB150文件，請發(fā)私信或留言索要。
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航空工程的實例教程
機體結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計是一個涉及多個學科的過程。它的兩項主要活動是:
1.外部載荷分析
2.內(nèi)部載荷分析外部載荷分析屬于載荷組的范疇，是本節(jié)的主題。應(yīng)力分析小組負責內(nèi)部載荷和機體結(jié)構(gòu)的詳細規(guī)范。
這里介紹以下內(nèi)容：
產(chǎn)生空氣動力載荷的力和壓力；
慣性載荷的基本知識和影響慣性載荷的參數(shù)(慣性載荷是加速質(zhì)量產(chǎn)生的力，作用方向與加速度矢量相反)；
摘要形式的負載組的工作；荷載組和其他工程組之間的接口。外部載荷是作用在機翼或垂直尾翼等結(jié)構(gòu)表面的空氣動力和慣性力。外部載荷分為兩大類:
空氣載荷:空氣動力，即升力和阻力，由氣流的動壓引起，它們是由于飛機以一定速度在空氣中運動而作用在機翼表面的壓力的結(jié)果。
慣性載荷:由重力和由飛機機動和大氣湍流產(chǎn)生的加速度引起的力。
圖1顯示了飛機在飛行中受到空氣動力和慣性力的作用。由于飛機是浸在我們稱之為空氣的流體中的自由體，它必須響應(yīng)任何合力而運動。線速度和旋轉(zhuǎn)速度將與施加在重心的凈力和力矩成比例。相反，對于具有穩(wěn)定姿態(tài)和恒定速度的飛機，重心處的凈力和力矩必須為零。力矩是力乘以距離產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)部載荷是那些作用在飛機結(jié)構(gòu)內(nèi)的力。慣性力是機身內(nèi)部載荷的主要來源。內(nèi)部載荷的分析直接導(dǎo)致機體結(jié)構(gòu)的規(guī)格，并有助于飛機認證。
02
負載源
有許多事件和條件促成了外部和內(nèi)部負荷，它們被列舉如下。
1. 聲學壓力
2. 大氣湍流（陣風）
3. 自動駕駛儀出現(xiàn)故障
4. 碰撞載荷因素
5. 甩尾
6. 發(fā)動機葉片脫落和磁盤故障
7.
展開 航空航天及國防行業(yè)正處于充滿挑戰(zhàn)的時代。對創(chuàng)新的需求以及新技術(shù)的涌現(xiàn)帶來了前所未有的顛覆。全球性競爭加劇使形勢更加錯綜復(fù)雜。只有努力轉(zhuǎn)型才能滿足如今市場對以更低成本加速產(chǎn)品創(chuàng)新而不犧牲質(zhì)量、高性能或高性能產(chǎn)品功能的需求。試想用一個強大的工具幫您在實際制造前對您的設(shè)計進行飛行模擬。
敏捷產(chǎn)品開發(fā)可加快上市速度
消除創(chuàng)新的絆腳石可幫助降低技術(shù)風險、掌控產(chǎn)品開發(fā)流程，從而始終保持按計劃和預(yù)算實施。但如果您可以在實際制造前對您最為復(fù)雜的設(shè)計進行飛行模擬，從而在設(shè)計的早期階段便確保產(chǎn)品的性能、工藝性、支持能力呢？敏捷工程方法已經(jīng)在軟件行業(yè)證明了其價值。行業(yè)變化日新月異，航空航天及國防企業(yè)也有機會采用同樣的方法獲得成功。
航空航天設(shè)計中使用的新一代工具
現(xiàn)在就憑借敏捷工程獲得成功！借助敏捷開發(fā)方法和數(shù)字化的強大力量制定可加快產(chǎn)品開發(fā)的項目計劃。構(gòu)建協(xié)同式基于模型的設(shè)計環(huán)境，使電氣、機械和軟件學科相融合，從而促進迭代式創(chuàng)新設(shè)計，通過虛擬驗證和制造來“測試”設(shè)計。
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展開 導(dǎo)讀：基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）采用模型的表達方法描述系統(tǒng)的整個生命周期過程中需求、設(shè)計等活動，以其無歧義、模塊化等優(yōu)點迅速覆蓋了航空航天、船舶等相關(guān)工程領(lǐng)域。本文總結(jié)了 MBSE的方法論、建模語言和建模工具，通過不同角度對不同方法、工具進行對比，為尋找適合航空發(fā)動機功能建模的解決方案進行了初步探索。
作者：郭宇 臧睿 周璐莎 王佳川 葉祖趙 | 來源：科技導(dǎo)報
在系統(tǒng)工程初期階段，系統(tǒng)產(chǎn)生的信息均以文檔形式描述和記錄。但是隨著系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜程度的不斷提高，基于文檔的系統(tǒng)工程面臨的困難越來越突出，如信息表示不準確造成歧義、難以從海量文檔中查找所需信息、無法與其他工程領(lǐng)域的設(shè)計相銜接（如軟件、機械、電子等）。于是基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）應(yīng)運而生，這也是未來系統(tǒng)工程發(fā)展的必然趨勢。
基于模型的系統(tǒng)工程
MBSE基本概念
國際系統(tǒng)工程學會（International Council of Systems Engineering，INCOSE）在 2007 年提出了基于模型的系統(tǒng)工程，它是系統(tǒng)工程領(lǐng)域發(fā)展的一種基于模型表達的方法。一方面，MBSE 通過標準系統(tǒng)建模語言構(gòu)建需求模型、功能模型、架構(gòu)模型，實現(xiàn)需求、功能到物理架構(gòu)的分解和分配；另一方面，MBSE通過模型執(zhí)行實現(xiàn)系統(tǒng)需求和功能邏輯的確認和驗證，并驅(qū)動產(chǎn)品設(shè)計、實現(xiàn)、測試、綜合、驗證和確認環(huán)節(jié)。
展開 此外，得益于不同工程工具之間、項目管理解決方案、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和整個 BOM 的無縫集成，A&D 行業(yè)在應(yīng)對不斷增長的、要求更高效率的方面，無疑將旗開得勝。
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國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于中國制造2025的通知》中明確提出了高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機裝備、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等重點發(fā)展領(lǐng)域，碳纖維材料在這些領(lǐng)域中均有不同形式的應(yīng)用。
1、高檔數(shù)控機床、機器人
中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略把精密、高速、高效、柔性數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備及集成制造系統(tǒng)作為高檔數(shù)控機床的重點任務(wù)，要求機器人產(chǎn)業(yè)加速滿足市場對汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)機器人、特種機器人，以及醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、教育娛樂等服務(wù)機器人日益增長的需求。
以碳纖維材料制成的輥軸、齒輪等機床零配件，在動平衡、啟動制停速度、降低能耗和使用壽命方面具有很大的價值空間，成為高端機械積極探索和實現(xiàn)產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑和方向。碳纖維機械手臂、碳纖維機械關(guān)節(jié)等這些機器人產(chǎn)業(yè)對新材料的應(yīng)用，使機器人能在很大程度上擺脫自重過大的弊端，并利用碳纖維材料較小的蠕變性保證了在溫差較大的環(huán)境中穩(wěn)定的工作狀態(tài)，在更輕更強的優(yōu)勢中獲得了更高層面的應(yīng)用潛力。
玻璃纖維展會https://www.hongyantu.com/goodlist/zq/16020.html
2、航空航天裝備
加快大型飛機研制，開發(fā)先進機載設(shè)備及系統(tǒng)，形成自主完整的航空產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展新一代運載火箭、重型運載器，提升進入空間能力，推進航天技術(shù)轉(zhuǎn)化與空間技術(shù)應(yīng)用是中國2025制造整體戰(zhàn)略對航空航天裝備事業(yè)提出的總體目標。
碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料是生產(chǎn)武器裝備的重要材料。在戰(zhàn)斗機和直升機上，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于戰(zhàn)機主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)件和戰(zhàn)機特殊部位的特種功能部件。
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航空工程的相關(guān)專題、標簽、搜索
航空工程的最新內(nèi)容
適合人群
CFD、機械、航空航天或化學工程的學生和研究人員
從事含粒子流動、噴霧或多相模擬的工程師
希望深入學習拉格朗日粒子建模的OpenFOAM用戶
希望從基礎(chǔ)CFD過渡到高級多相模擬的專業(yè)人士
任何有興趣了解實際應(yīng)用中密集粒子建模（DPM、MPPIC）的人
截圖
增強現(xiàn)實的主要用例
增強現(xiàn)實是一種用途廣泛的技術(shù)，可用于旅游、醫(yī)療、零售、房地產(chǎn)等多個行業(yè)；從在電子游戲中與虛構(gòu)的外星人作戰(zhàn)，到在航空航天工程中探索宇宙，其都能提供應(yīng)用。幾乎在任何用戶想要使用更多內(nèi)容來補充其即時視場的地方，AR技術(shù)都可以提供幫助。
AR應(yīng)用示例
教育培訓(xùn)
AR可用于課堂、博物館和培訓(xùn)項目，使學習者沉浸在豐富而有細節(jié)感的體驗中。
增強現(xiàn)實的主要用例
增強現(xiàn)實是一種用途廣泛的技術(shù)，可用于旅游、醫(yī)療、零售、房地產(chǎn)等多個行業(yè)；從在電子游戲中與虛構(gòu)的外星人作戰(zhàn)，到在航空航天工程中探索宇宙，其都能提供應(yīng)用。幾乎在任何用戶想要使用更多內(nèi)容來補充其即時視場的地方，AR技術(shù)都可以提供幫助。
AR應(yīng)用示例
教育培訓(xùn)
AR可用于課堂、博物館和培訓(xùn)項目，使學習者沉浸在豐富而有細節(jié)感的體驗中。
通過定義其統(tǒng)計特性——功率譜密度（位移、速度、加速度PSD）來描述載荷的特征，可直接計算出系統(tǒng)響應(yīng)的結(jié)果（位移/速度/加速度/應(yīng)力均方根值、PSD響應(yīng)曲線），為航空航天、車輛工程及電子設(shè)備的抗振設(shè)計提供了仿真支撐。
本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Addresses Hydrogen Fuel Challenges》
作者：Kyutae Kim | 大田韓國科學技術(shù)院航空航天工程副教授
Kiyoung Jung | Ansys主任應(yīng)用工程師
編輯整理：姚翔 | Ansys高級應(yīng)用工程師
位于大田的韓國科學技術(shù)院（KAIST）正在與Ansys合作，利用大渦模擬仿真預(yù)測氫甲烷混合火焰的火焰結(jié)構(gòu)
機械工程、航空航天工程、化學工程或土木工程專業(yè)的學生，希望掌握熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射及共軛傳熱的實用知識。
4. 從事熱管理、暖通空調(diào)（HVAC）、能源系統(tǒng)或流固耦合領(lǐng)域工作，計劃將 OpenFOAM 仿真技術(shù)應(yīng)用于實際項目的專業(yè)人士。
5. 對多區(qū)域仿真、熱源項設(shè)置及有限面積法（FA）等高級數(shù)值方法感興趣的學習者。
6.
Pérez和她的團隊沒有選擇將建筑或航空航天工程等領(lǐng)域作為研究方向，而是致力于探索復(fù)雜的生物過程及癌癥機械生物學。他們的目標是通過推動組織工程、計算機輔助診斷和個體患者建模技術(shù)的發(fā)展，來改善醫(yī)療行業(yè)。
最后，他們希望這些努力將有助于構(gòu)建基于云的平臺，這不僅可協(xié)助制定癌癥管理決策，還可改進管理治療或手術(shù)干預(yù)的計劃。
機械工程、航空航天工程、土木工程、化學工程等專業(yè)的碩博研究生
4. 已掌握OpenFOAM基礎(chǔ)用法，希望拓展**動網(wǎng)格與網(wǎng)格運動求解器**應(yīng)用能力的專業(yè)人士
5. 從事渦輪機械、混合器、閥門、振蕩結(jié)構(gòu)或流致振動相關(guān)工作的工程技術(shù)人員
6.
筆者梳理了近年來Multiscale Designer在重點行業(yè)的標桿應(yīng)用案例，其在航空航天、海洋工程、汽車制造領(lǐng)域的落地效果，充分印證了其技術(shù)價值與行業(yè)適配性。
案例一：航空航天——復(fù)合材料機翼盒段疲勞壽命精準預(yù)測。在某國產(chǎn)大飛機復(fù)合材料機翼研發(fā)項目中，研發(fā)團隊面臨的核心挑戰(zhàn)是精準預(yù)測含孔隙缺陷的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在長期服役中的疲勞壽命。
關(guān)鍵詞：帶筋薄壁結(jié)構(gòu)；固有頻率；屈曲穩(wěn)定性；變密度法；拓撲優(yōu)化；
帶筋薄壁結(jié)構(gòu)因具有質(zhì)量輕、強度高的優(yōu)點，在汽車制造、航空航天、船舶工程等眾多工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，已成為現(xiàn)代工程設(shè)計中不可或缺的重要組成部分。然而，在復(fù)雜外部載荷作用下，該類結(jié)構(gòu)的振動與屈曲穩(wěn)定性問題依然是設(shè)計過程中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)：振動易引發(fā)結(jié)構(gòu)疲勞損傷，縮短其服役壽命；屈曲失穩(wěn)則可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失效，甚至引發(fā)嚴重安全事故。
