Презентация на тему "Расчет статической аэроупругости в MSC"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Раздел 5.1Расчет статической аэроупругости. Теория

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3

  Цель

  Целью расчета статической аэроупругости является определение нагрузок на ЛА при стационарном или квазистационарном маневре. Маенвр описывается набором балансировочных параметров. Часть балансировочных параметров задается пользователем, а часть определяется расчетом.

• 
  Слайд 4

  Допущение

  Допускается что в расчете на статическую аэроупругость все нагрузки являются постоянными по времени. Уравнение равновесия Демпфирующие усилия Упругиие нагрузки Внешние нагрузки Аэродинамические нагрузки Инерциальные нагрузки

• 
  Слайд 5

  Следствия

  Упругие нагрузки могут быть простоянными во времени только если упругие деформации тоже постоянны во времени. Суммарная деформация может быть представленна через упругую деформацию и перемещение твердого тела : Следовательнои . Обычно перемещение твердого тела не вызывает демпфирующих усилий Таким образом:

• 
  Слайд 6

  Твердотельные тона

  Смещение жесткого тела может быть представленно как суперпозиция твердотельных тонов. Твердотельные тона определяются через r-множествостепеней свободы, определенных в объекте SUPORT в bulk data, то есть гдеr-мернаяединичная матрица Таким образом,

• 
  Слайд 7

  Связанная система координат

  Система координат (СК), перемещающаяся вместе с твердым телом (ЛА) называется связанной Она определяется в поле RCSIDобъектаAEROSв bulk data. В MSC.FlightLoads, она называется Aerodynamic Reference Coordinate System и задается в меню Global Data.

• 
  Слайд 8

  Ускорение твердого тела

  Ускорение твердого телаопределяется относительно связанной СК. Имеются 3 вида поступательного ускорения вдоль каждой из осей системы координат и 3 вида вращательного ускороения вокруг каждой оси. Эти ускорения можно выразить через ускорение твердого тела из соотношения

• 
  Слайд 9

  Аэродинамические нагрузки

  Аэродинамические нагрузки являются функцией от: Упругих деформаций Аэродинамических углов, которые описывают положение ЛА относительно набегающего потока Вращательных производных, которые описывают вращение ЛА вокруг осей связанной СК. Отклонения управляющих поверхностей

• 
  Слайд 10

  Аэродинамические углы

  Угол скольженияb – угол между плоскостью xzсвязанной СК и плоскостью, проходящей через ось zи вектор, определяющий направление потока.Угол считается положительным, если вектор направлен в начало СК со сороны положительного направления оси y. Угол атакиa– угол между проекцией вектора, определяющего направление потока, на плоскость xzи осью x связанной СК.

• 
  Слайд 11
  

  x y z V a b

• 
  Слайд 12

  Скорости вращения

  Скорость крена p (roll rate) – описывает вращение ЛА вокруг продольной оси. Скорость тангажаq(pitch rate) - описывает вращение ЛА вокруг поперечной оси. Скорость курса r(yaw rate)– описывает вращения ЛА вокруг вертикальной оси. В MSC.Nastran, используются также и безразмерные скорости вращенияpb/2V, qc/2Vиrb/2V, где b- размах, c- длина хордыиV- скорость полета.

• 
  Слайд 13

  Балансировочные параметры

  Твердотельные ускорения, аэродинамические производные и углы отклонения управляющих поверхностей входят в множество балансировочных параметров где матрицаописывает отклонение управляющих поверхностей. Матрицуможно выразить через значение ускорений твердого тела:

• 
  Слайд 14

  Линеаризация: упругие деформации

  Используя понятие линейной упругости, необходимо учитывать что линейные деформации должны иметь небольшую величину. Таким образом, получаем лианеризацию аэродинамических нагрузок относительно упругих деформаций гдескоростной напор

• 
  Слайд 15

  Линеаризация: опредение

  - аэродинамические нагрузки на жесткий ЛА - изменения аэродинамических нагрузок, вносимые упругими деформациями.Эти нагрузки называются «упругим» приращением - матрица аэродинамической жесткости.

• 
  Слайд 16

  Нелинейная статическая аэроупругость

  В нелинейной статической аэроупругости, реализованной в MSC.Nastran,аэродинамические нагрузки лианеризуются относительно линейных деформаций, но не относительно балансировочных параметров. Уравнение равновесие записывается в виде

• 
  Слайд 17

  Линеаризация: балансировочные параметры

  В линейной статической аэроупругости аэродинамические нагрузки линеаризуются относительно балансировочных параметров где и .

• 
  Слайд 18

  Линейная статическая аэроупругость

  Уравнение равновесия где матрица - матрица ускорений твердого тала выраженная через расширенное множество балансировочных параметров .