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本教程以機翼蒙皮為案例，結合本教程，您將學習如何創建復合材料模型、定義材料屬性、設置鋪層、進行網格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結果。2. 操作流程2.1 幾何處理1.

采用 Hypersizer 軟件進行機翼布置優化設計可解決因 長桁位置改變帶來的重新建模問題，這是因為 Hypersizer 可將 Nastran 求解器中的蒙皮 Shell 單元定義為加筋壁板 單元 [2]，加筋壁板單元的優化變量包括了加強筋間距，如 圖 1 所示。在建立翼盒有限元模型時，機翼壁板網格與長 桁位置沒有關聯，網格數量確保計算得到的內力解能夠表 征該區域的受力情況即可 [3]。

然后進行了復合材料機翼的構型設計分析，研究了蒙皮厚度和復合材料蒙皮鋪層角度對機翼動特性尤其是扭轉剛度的影響，為進一步提高傾轉旋翼機回轉顫振穩定性邊界提供方向。機翼結構設計方案與動力學有限元模型 機翼結構由蒙皮、翼梁、翼肋、加強筋條、副翼等結構組成，蒙皮建模時通過復合材料鋪層方法設置單元材料屬性。根據受力特點，機翼蒙皮結構主要采用0度（或90度）和45度交替的鋪層方式。

建模 根據常見機翼構型設計，本文選用殼單元進行結構建模，機翼剖面圖及有限元模型如下圖所示： 為保證模型的求解精度和求解效率，單元類型選用殼單元S4R，模型共劃分為5157個節點和5156個單元。 為簡化機翼載荷，在機翼上表面施加均布載荷，在機翼根部施加固定約束以模擬機翼與機身的固定連接，具體形式如下圖所示。 4.

每個緊固件的建模時間已減少至30秒，每個組件節省了約5小時37分鐘的時間。對于一個典型的有六個部件的機翼，僅緊固件一項就節省了33小時45分鐘的時間。同時，粗細網格之間的過渡也節省了大量的時間。每個組件建模所需的時間已經從最開始的2~4周減少到1周，在未來的同類項目中最多只需要兩名工程師，這是過去所需人員數量的三分之一。

每個緊固件的建模時間已減少至30秒，每個組件節省了約5小時37分鐘的時間。對于一個典型的有六個部件的機翼，僅緊固件一項就節省了33小時45分鐘的時間。同時，粗細網格之間的過渡也節省了大量的時間。每個組件建模所需的時間已經從最開始的2~4周減少到1周，在未來的同類項目中最多只需要兩名工程師，這是過去所需人員數量的三分之一。

<p>本PCL程序可實現飛機機翼結構有限元模型一分鐘快速建模，極大地節約建模時間。</p><p>可自定義參數包括：</p><p>根梢比、根弦長、 翼尖弦長、后掠角、展長、肋數、長桁數及位置角度、墻(梁)數及各位置角度、機翼翼型數據等。</p><p>可自動劃分網格，單元類型為1維桿單元、2維殼單元，并施加分布氣動載荷、設置材料屬性、邊界條件等，輸出結果為相應的db有限元模型。

飛機機翼是典型的薄壁型結構，主要由蒙皮和骨架組成。如果把飛機比作鳥兒，蒙皮就是羽毛，包裹著飛機的骨架，形成流線型的外表面。它必須具有流暢的外形，才能減少阻力；它必須十分輕薄，做到十幾毫米甚至幾毫米，才能有效載重，托舉飛機飛得更高；它還必須十分強韌，才能承受飛機在高空做出的各種騰挪扭轉的動作。傳統加工機翼壁板，通常采用數控整體銑切的方式，并適當配合機械壓彎方式。

機翼的主要構件包含了翼肋、翼梁、桁條和蒙皮。 機翼結構的基本作用是構成機翼的流線外形，同時將外載荷傳給機身。 機翼結構在外載荷作用下應具有足夠的強度、剛度和壽命。

指定蒙皮內板厚度，蒙皮厚度為3.6毫米，筋板厚度為2毫米。 完成厚度設置后，通過選擇結構為其賦予相應的材料屬性。不同結構分別賦予不同的材料屬性。默認情況下，材料類型為結構鋼，如果是導入其他的幾何結構沒有默認設置，需要自行設置材料屬性，所以材料設置位置有時候有材料，有時候沒有材料。

兩個截面（#3和#4）在相同的位置定義，而#4截面和剩余截面包含所有三種截面要素（蒙皮，翼梁和抗剪腹板），#3截面只包含蒙皮，因為#3和#4在拓撲上重合，需要在#2和#3之間定義一個過渡部分，連接根部部分和機翼部分。 機翼部分從#4開始到#9結束。 2. 劃分截面幾何 截面幾何用四邊形八節點單元（KEYOPT(1)=7）MESH200劃分，并在截面內不同的組分給定合適的材料類型。

整個機翼仿真分析模板庫在ANSYS ACT平臺進行實現，建立過程包括搭建用戶輸入界面、機翼參數化建模、分析計算等。2.1.1模板庫開發模板庫的功能開發通過Python驅動、XML接口、HTML顯示來完成，如圖1所示。Python負責調用Workbench平臺的功能模塊，并在模塊內進行分析計算等，包括在幾何模塊進行幾何建模，在分析模塊進行網格劃分、邊界條件加載和求解計算。

首先通過File-Import-CAD導入無人機三維模型，該模型通常包含機翼、機身、尾翼等部件。 針對無人機特有的薄壁結構（如厚度僅1.5mm的碳纖維機翼蒙皮），需在Geometry標簽下使用Surface Repair工具修補缺失面片，特別是機翼與機身連接處常出現的0.2-0.5mm微小間隙。

圖2描繪了用于歐洲戰斗機的CFC（carbon fiber composites）機翼，該機翼通過彎曲和剪切配件連接到機身上。扭轉箱由承載蒙皮和連接到下蒙皮的抗剪梁和肋組成。圖2 碳纖維復合材料機翼的強度標準為結構提供性能保證，必須確保箱體設計的主要標準。

飛機結構中，那些大幅負擔空中、地面、艙壓負載，一旦損壞又未能發現時，最終會造成飛機墜毀的結構零組件，稱為主結構(Principal Structural Element)，如：機身上縱梁、機翼蒙皮……等。

圖 2 顯示了一個具有代表性的 5 x 10 米機翼蒙皮，其典型的鋪層設計包含 40 ~ 80 層厚度。采用ABAQUS 的插件 COMPRO 在典型的計算機工作站上通過 3D 有限元分析 機翼蒙皮的工藝過程模擬需要幾個小時，另外，進行流程優化更需要幾天甚至幾周的時間。在第二次演示中，將機翼蒙皮分成 30 個 1D 分區。

機翼簡易模型結構靜力學分析與預應力模態分析●學習目標:如圖7-5所示，本實例為機翼簡易模型結構預應力模態分析，通過本實例學習預應力模態分析的基本操作方法和相關設置。●起始文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling.wbpj。●結果文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling Analysis wbpj。

蒙皮摩擦阻力或粘性阻力是由于空氣和模型表面接觸而產生的，蒙皮摩阻很大程度上是由氣流的速度決定的，而流向后方的流體的速度是由物體的外形來決定的。在考慮翼型時，形阻和摩阻通常一起考慮，為此我們常稱為翼型阻力。

機翼彎曲會在鉸接的操縱面和高升力裝置中產生較大的載荷。 發動機處和附近的聲級產生作用于控制表面、襟翼和其他結構（如整流罩）蒙皮的壓力級，需要進行疲勞分析。通常，滿足已知聲級的蒙皮量規、肋厚度和間距采用設計手冊的規定和要求。當需要更詳細分析時，將針對已知剛度特性和聲級的給定結構計算壓力級，這些特性和聲級在頻率范圍內變化。 文章來源MBSE知識庫與應用案例

鋼板組合剪力墻就是兩塊鋼板中間夾著一塊混凝土，我用殼單元建模，設置了2塊蒙皮作為鋼板，怎么設置偏移呢，因為兩塊鋼板之間是混凝土，所以需要偏移中面一邊一塊蒙皮，求助如何操作