Презентация на тему "MSC.Flightloads 1.1"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Раздел 1.1 Аэроупругость. Обзор.

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3

  Расчет аэроупругости

  Аэродинамический и структурный расчеты основываются на конечно-элементном анализе. Аэродинамические и структурные элементы разрабатываются независимо. СПЛАЙНЫ используются для связи аэродинамической и упругой моделей.

• 
  Слайд 4
  

  Типовой структурный расчет в MSC.Nastran Расчет статики Расчет на собственные значения И т.д.

• 
  Слайд 5

  Диапазон эксплуатационных режимов

  Комбинация значений высоты и скорости, которые достигает или будет достигать ЛА. Определяется множество факторов: Вес, номинальная мощность, лобовое сопротивление Конструкционные возможности Рабочий диапазон Расчет необходимо производить в диапазоне эксплуатационных режимов Нагрузки, устойчивость, летные качества

• 
  Слайд 6
  

  Высота Число Маха Граница срыва потока Конструкционные возможности Граница устойчивости Рабочий диапазон

• 
  Слайд 7

  Атмосфера

  Стандарт международной организации гражданской авиации Атмосфера состоит из слоев Каждый слой характеризуется значением температуры на нижней границе и вертикальным температурным градиентом Внутри слоя газ считается идеальным Переменные состояния функций высоты Скорость звука, плотность, температура Заданная скорость на высоте, единственное значение числа Маха, набегающий поток Комбинация этих параметров называется “согласующая точка”

• 
  Слайд 8

  Расчет аэроупругости

  Расчет аэродинамики в MSC.Nastran В настоящее время используется метод тонких пластин – в будующем планируется использовать метод объемных тел Рекомендации: Метод дипольных решеток – для расчета надозвуковых скоростях Метод зона51 – для расчета на сверхзвуковых скоростях Аэродинамический расчет

• 
  Слайд 9
  

  Метод дипольных решеток - дозвук Линия диполей Точка скоса потока

• 
  Слайд 10
  

  Метод Зона51 - сверхзвук Линия Маха Постоянное давление Точка скоса потока расположена на расстоянии 95% от высоты панели

• 
  Слайд 11
  

  Влияние аэродинамических сил на конструкцию. Влияние прогибов конструкции на аэродинамику. Рекомендованные типы сплайнов Сплайн тонкая пластина (Thin Plate Spline (TPS)) – для объемных 3D конструкций. Сплайн конечная пластина (Finite Plate Spline (FPS)) – для плоских конструкций. Сплайн балка (Beam Spline ) – для балочных конструкций СПЛАЙН

• 
  Слайд 12

  Виды расчетов

  Статическая аэроупругость – SOL 144. Расчет флаттера – SOL 145 (входит в модуль FLDS). Расчет отклика на динамическое воздействие (порыв) – SOL 146 (пока не входит в модуль FLDS). Оптимизация – SOL 200 (Некоторые функции поддерживаются в Patran).

• 
  Слайд 13
  

  Статическая аэроупругость – SOL 144 Расчет флаттера – SOL 145 Расчет отклика на динамическое воздействие– SOL 146

• 
  Слайд 14

  Нагрузки в статической аэроупругости

  Перераспределение нагрузки в статической аэроупругости Упругая корректировка нагрузок на жесткий ЛА (неустойчивое) Аэроупругая устойчивостьи управление производными. Аэроупругая балансировка нагрузок (устойчивое) y Размах крыла Упругое крыло, Прогиб конечной точки FAR 25.301(c): «Если прогиб (деформация) под действием нагрузки будет существенно изменяться распределение внешней или внутренней нагрузки, то это перераспределение нагрузки должно быть взято из расчета.» Подъемная сила Распределение подъемной силы для жесткого крыла Распределение подъемной силы для упругого крыла

• 
  Слайд 15

  Дивергенция – статическая неустойчивость

  где Vdiv=скорость дивергенции VD= заданная скорость пикирования VNE= предельно допустимая скорость Конструкции не хватает жесткости, чтобы выдержать аэродинамические нагрузки. Регулирование требований по запасу прочности на зачениях скорости, выходящих за пределы огибающей значения летных параметров. MIL 8870A: Vdiv> 1.15 VD FAR 25.629: Vdiv> 1.15 VD FAR 23.629: Vdiv> 1.00 VD(FAR 23.1505:VNE > 0.9 VD)

• 
  Слайд 16

  Управляющий эффект – влияние деформации на эффективность управления

  Основной управляющий элемент ЛА может быть задан как Упругий Зафиксированный внешний элерон, вследствие больших скоростей Интерцептор Условием нормальной управляемости является отсутствие реверса скорости Руль Элерон Руль высоты Эффективность поворота Скорость набегающего потока

• 
  Слайд 17

  Статическая аэроупругость – SOL 144

• 
  Слайд 18

  Виды расчетов

  Статическая аэроупругость – SOL 144 Расчет флаттера – SOL 145 Расчет отклика на динамическое воздействие – SOL 146

• 
  Слайд 19

  Флаттер – самовозбуждающаяся динамическая неустойчивость

  Критическая скорость набегающего потока и частота. Колебания возникают всякий раз, когда скорость потока достигает критической скорости флаттера. На скорости, приближающейся к значению скорости флаттера колебания возрастают. Крутильный тон Изгибный тон Крутильный тон Изгибный тон Скорость набегающего потока Скорость набегающего потока Частота колебаний Демпфирование

• 
  Слайд 20

  Расчет флаттера – SOL 145

• 
  Слайд 21

  Виды расчетов

  Статическая аэроупругость – SOL 144. Расчет флаттера – SOL 145. Расчет отклика на динамическое воздействие – SOL 146.

• 
  Слайд 22
  

  Динамические аэроупругие нагрузки – упругие эффекты динамического режима

  Пример – изгибный момент в корне крыла Упругое крыло Жесткое крыло Нагрузки: Порыв Маневры Приземление Динамическое возбуждение Изгибный момент

• 
  Слайд 23

  Расчет отклика на динамическое воздействие– SOL 146