Презентация "MSC.Flightloads 5.3" - скачать презентации по Информатике

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Цели Это упражнение демонстрирует расчет продольной балансировки ЛА с прямым крылом.

Цели

Это упражнение демонстрирует расчет продольной балансировки ЛА с прямым крылом.
Основная

цель – описать создание сплайнов для очень сложных конструкций.
Показать дополнительную схему успешного создания сплайнов.
Продемонстрировать эффект «бедных» сплайнов.
Объяснить некоторые передовые функции постпроцессора, такие как loads browser (браузер нагрузок).
Слайд 4

Конструкция ЛА: основные данные Единицы измерения: СИ: Н, м, с Размах

Конструкция ЛА: основные данные

Единицы измерения: СИ: Н, м, с
Размах консоли крыла: 9м
Длина

хорды: 1.3м
Передняя кромка крыла: 0.3м от точки отсчета
Носок: 1.5м от точки отсчета
Длина фюзеляжа: 5.2м
Слайд 5

Конструкция ЛА: обзор Имеется симметрия относительно плоскости XZ Нет вертикальных аэродинамических

Конструкция ЛА: обзор

Имеется симметрия относительно плоскости XZ
Нет вертикальных аэродинамических плоскостей
Управляющие

плоскости “приварены”

Визуализация структурной модели в Patran, фюзеляж представлен как однородная балка постоянного сечения.

Слайд 6

Конструкция ЛА: консоль Передний лонжерон Задний лонжерон Конструкционные отверстия Носовая часть

Конструкция ЛА: консоль

Передний лонжерон Задний лонжерон

Конструкционные отверстия

Носовая часть не

моделируется

Профиль крыла в плане

Начальная линия

Слайд 7

Конструкция ЛА: элементы консоли крыла Передний лонжерон Задний лонжерон Отверстие Нервюры Флаперон Элерон Зализ

Конструкция ЛА: элементы консоли крыла

Передний лонжерон Задний лонжерон

Отверстие

Нервюры

Флаперон

Элерон

Зализ

Слайд 8

Конструкция ЛА: элементы хвостовой части Передний лонжерон Задний лонжерон Нервюры Элевон

Конструкция ЛА: элементы хвостовой части

Передний лонжерон Задний лонжерон

Нервюры

Элевон

Слайд 9

Конструкция ЛА: элементы фюзеляжа Передний лонжерон Задний лонжерон Точечные массы Фюзеляж, представленный в виде балки

Конструкция ЛА: элементы фюзеляжа

Передний лонжерон Задний лонжерон

Точечные массы

Фюзеляж,

представленный в виде балки
Слайд 10

Конструкция ЛА: граничные условия Граничные условия Определение граничных условий Определение случая

Конструкция ЛА: граничные условия

Граничные условия
Определение граничных условий
Определение случая нагружения

Условия симметрии относительно плоскости XZ, плюс
осевые граничные условия
Слайд 11

Рекомендуемые группы узлов для создания сплайцнов str_wing str_flap str_fair str_ail str_elev str_tail

Рекомендуемые группы узлов для создания сплайцнов

str_wing

str_flap

str_fair

str_ail

str_elev

str_tail

Слайд 12

Упражнение 2а: задания Создайте новую базу данных Имортируйте ‘sol_example1a_trim.bdf’ – файл

Упражнение 2а: задания

Создайте новую базу данных
Имортируйте ‘sol_example1a_trim.bdf’ – файл базы данных

MSC.Nastran
Рассмотрите следующие варианты создания сплайнов на структурной модели:
Связать сплайнами все узлы конструкции
Связать сплайнами все узлы лежащие в плоскости аэродинамической сетки, например, такие как нижняя поверхность крыла.
Связать сплайнами только узлы силовой конструкции – лонжероны, нервюры и т.д.
Разделите конструкцию на группы для создания сплайнов.
Слайд 13

Упражнение 2а: задания Выберите расчетный случай ‘LEVEL_FLIGHT_CASE_1’ Сделайте его текущим и

Упражнение 2а: задания

Выберите расчетный случай ‘LEVEL_FLIGHT_CASE_1’
Сделайте его текущим и проверьте связи

наложенные на перемещение.
Запустите из Patran расчет на собственные значения.
SOL 103 в Analysis Analyze Model/Entire Model/Full Run
Выберите расчетный случай ‘LEVEL_FLIGHT_CASE_1’ и отмените выбор ‘Default’, убедитесь, что наложены условия симметрии.
Слайд 14

Упражнение 2а: задания Посмотрите файл .f06 Определите 2 твердотельных тона –

Упражнение 2а: задания

Посмотрите файл .f06
Определите
2 твердотельных тона – имеется тангаж и

свободное перемещение (Ry и Uz)
Упругие тона
Подключите файл .xdb в MSC.Patran
Определите
2 твердотельных тона
Значимые упругие тона
Остальные упругие тона – для чего они нужны?
Слайд 15

Упражнение 2а: результаты Полученные результаты 2 твердотельных тона Значимые упругие тона

Упражнение 2а: результаты

Полученные результаты
2 твердотельных тона
Значимые упругие тона 3 и

6
Другие упругие тона
Слайд 16

Упражнение 2а: результаты Mode 3 Mode 4 Mode 5 Mode 6

Упражнение 2а: результаты

Mode 3

Mode 4

Mode 5

Mode 6

Слайд 17

Аэродинамическая модель: введение Возможно множество вариантов создания аэродинамических поверхностей. Здесь управляющая

Аэродинамическая модель: введение

Возможно множество вариантов создания аэродинамических поверхностей. Здесь управляющая поверхность

на аэродинамической сетке определена самостоятельно, поэтому необходимо было контролировать совместимость аэродинамической сетки вдоль потока.

Носовая часть входит в аэродинамическую модель

Концевая часть входит в аэродинамическую модель

Флаперон

Эйлерон

Оперение

Элевон

Крыло

Зализ

Слайд 18

Выбор модуля FlightLoads Выбор модуля FLDS, зайдите в меню Preferences /

Выбор модуля FlightLoads

Выбор модуля FLDS, зайдите в меню Preferences / Analysis

и выберите в Analysis Code и Type значения, показанные на рисунке.

Меню FLDS заменило стандартные меню в MSC.Patran.

Слайд 19

Управление моделью Главное меню FLDS показано на рисунке справа. Здесь представлена

Управление моделью

Главное меню FLDS показано на рисунке справа.
Здесь представлена образец

последовательности выполняемых действий .
Выберите для начала работы, Aero Modeling.
Создайте супергруппу „datum_ac“.
Слайд 20

Затем выберите Flat Plate Aero Modeling Используйте любой из этих методов Создание панелей

Затем выберите Flat Plate Aero Modeling
Используйте любой из этих методов

Создание

панелей
Слайд 21

Размах консоли крыла: 9.0 м Хорда: 1.3 м Передняя кромка крыла

Размах консоли крыла: 9.0 м
Хорда: 1.3 м
Передняя кромка крыла : 0.3

м от начальной линии

Консоль

[-0.3,0,0]

[-0.3,4.5,0]

1.1

Примечание: здесь вполне уместна высокая плотность аэродинаической сетки.

0.2

Подъемные поверхности: геометрия

Слайд 22

Структурная сетка крыла Аэродинамическая сетка крыла (45*5) Аэродинамическая сетка эйлерона (21*2)

Структурная сетка крыла

Аэродинамическая сетка крыла
(45*5)

Аэродинамическая сетка эйлерона (21*2)

Аэродинамическая

сетка зализа (4*2)

Аэродинамическая сетка флаперона (20*2)

Центральная линия

[-0.3,0,0]

1.1

0.2

0.4

2.0

2.1

Примечание: структурные сетки эйлерона, флаперона и зализа не показаны.
Аэродинамическая сетка определяется как (размах*хорду), все величины постоянны.

Аэродинамическая сетка

Слайд 23

Примечание: структурная сетка элевона не показана Аэродинамическая сетка выровнена вдоль потока.

Примечание: структурная сетка элевона не показана
Аэродинамическая сетка выровнена вдоль потока.

Аэродинамическая сетка хвостовой части (17*4)

Структурная сетка оперения

Центральная линия

Аэродинамическая сетка элевона (17*3)

[2.8,0,0]

0.62

0.28

1.7

Аэродинамическая сетка хвостовой части

Слайд 24

Упражнение 2b: задания Создать аэродинамические сетки для: Крыла Флаперона Элерона Зализа

Упражнение 2b: задания

Создать аэродинамические сетки для:
Крыла
Флаперона
Элерона
Зализа
Оперения
Элевона
Выбрать плотность аэродинамической сетки, отвечающую условию

совместимости вдоль потока.
Слайд 25

Управляющие плоскости Флаперон Элерон Элевон

Управляющие плоскости

Флаперон
Элерон
Элевон

Слайд 26

Создание управляющих плоскостей

Создание управляющих плоскостей

Слайд 27

В этой модели мы используем: ct_ail ct_flap ct_elev Маркеры управляющей поверхности

В этой модели мы используем:
ct_ail
ct_flap
ct_elev

Маркеры управляющей поверхности

Маркер координатной системы шарнира

Управляющая плоскость:

элерон
Слайд 28

Альтернативное решение: Мы можем создать на крыле одну сплошную аэродинамическую сетку

Альтернативное решение:
Мы можем создать на крыле одну сплошную аэродинамическую сетку

и создать управляущую плоскость путем индивидуального выбора аэродинамических элементов

Управляющая плоскость: альтернативный элерон

Слайд 29

Упражнение 2c: задания Создать управляющие поверхности для: Флаперона Элерона Элевона

Упражнение 2c: задания

Создать управляющие поверхности для:
Флаперона
Элерона
Элевона

Слайд 30

Упражнение 2c: результат

Упражнение 2c: результат

Слайд 31

Создание сплайнов

Создание сплайнов

Слайд 32

Создание сплайнов

Создание сплайнов

Слайд 33

В меню Group используйте Post для отображения необходимых групп. В меню

В меню Group используйте Post для отображения необходимых групп.
В меню Aeroelasticity

/ Aero-Structure Coupling используйте Show для отображения структурных и аэродинамических компонент сплайна.

Создание сплайнов

Слайд 34

Сплайны, созданные в этой модели: sp_wing sp_ail sp_flap sp_tail sp_elev sp_fair Созданные сплайны

Сплайны, созданные в этой модели:
sp_wing
sp_ail
sp_flap
sp_tail
sp_elev
sp_fair

Созданные сплайны

Слайд 35

Подключить файл через XDB reader в Results Browser Использовать собственные частоты

Подключить файл через XDB reader в Results Browser
Использовать собственные частоты из

Упражнения 2a

Проверка сплайнов: шаг 1

Слайд 36

Проверка сплайнов: шаг 2 Проверить сплайны с помощью предварительно посчитанных собственных

Проверка сплайнов: шаг 2

Проверить сплайны с помощью предварительно посчитанных собственных частот.
Отобразить

аэродинамическую и структурную сетку.
Выбрать все сплайны и одно значение собственной частоты.
Слайд 37

Упражнение 2d: задания Создать все сплайны, необходимые для этой модели: sp_wing

Упражнение 2d: задания

Создать все сплайны, необходимые для этой модели:
sp_wing
sp_ail
sp_flap
sp_tail
sp_elev
sp_fair
Проверить сплайны, используя

готовые собственные значения для Упражнения 2a
Слайд 38

Упражнение 2d: проверка сплайнов (4-й тон)

Упражнение 2d: проверка сплайнов (4-й тон)

Слайд 39

Упражнение 2d: проверка сплайнов (4-й тон)

Упражнение 2d: проверка сплайнов (4-й тон)

Слайд 40

Упражнение 2d: выводы Локальные перемещения были отображены на аэродинамической модели и

Упражнение 2d: выводы

Локальные перемещения были отображены на аэродинамической модели и нарушили

жизнеспособность.
Крыло и соседняя поверхность были разделены.
Слайд 41

Расчет балансировки №1 Этот расчет балансировки проводится с использованием плохих сплайнов.

Расчет балансировки №1

Этот расчет балансировки проводится с использованием плохих сплайнов.
Начальные данные:
Положение

флаперона: 0º
Фактор нагружения: 1g
Число Маха: 0.5
Скоростной напор: 16 335 N/m2
Симметрия относительно плоскости xz
Определяемые величины:
Угол атаки
Угол отклонения элевона
Слайд 42

Настройка параметров аэроупругой модели 0.1019 Node 56

Настройка параметров аэроупругой модели

0.1019

Node 56

Слайд 43

Определение расчетных случаев

Определение расчетных случаев

Слайд 44

Определение параметров балансировки

Определение параметров балансировки

Слайд 45

Задание режимов для твердого тела Node 56

Задание режимов для твердого тела

Node 56

Слайд 46

Выбор расчетного случая и запуск расчета

Выбор расчетного случая и запуск расчета

Слайд 47

Упражнение 2e: задание Настройка и запуск расчета балансировки №1 Оценка результатов:

Упражнение 2e: задание

Настройка и запуск расчета балансировки №1
Оценка результатов:
Деформации
Аэродинамическое давление

на «жесткий» ЛА
Прирост аэродинамических сил
Слайд 48

Упражнение 2e: результаты Деформации конструкции Деформации аэродинамической сетки Распределение аэродинамических нагрузок

Упражнение 2e: результаты

Деформации конструкции
Деформации аэродинамической сетки
Распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА
Приращение

сил, действующих на конструкцию
Распределение аэродинамического давления на «жесткий» ЛА
Приращение аэродинамического давления
Слайд 49

Деформации конструкции

Деформации конструкции

Слайд 50

Деформации аэродинамической сетки

Деформации аэродинамической сетки

Слайд 51

Распределение аэродинамической нагрузки «жесткую» конструкцию

Распределение аэродинамической нагрузки «жесткую» конструкцию

Слайд 52

Приращение аэродинамических сил, действвующих на конструкцию

Приращение аэродинамических сил, действвующих на конструкцию

Слайд 53

Распределение аэродинамического давления на «жесткую» конструкцию

Распределение аэродинамического давления на «жесткую» конструкцию

Слайд 54

Приращение аэродинамического давления

Приращение аэродинамического давления

Слайд 55

Упражнение 2e: выводы Плохие сплайны отображают Необоснованные деформации Приращение – это

Упражнение 2e: выводы

Плохие сплайны отображают
Необоснованные деформации
Приращение – это превышение нагрузок, действующих

не «жесткую» конструкцию.
Слайд 56

Улучшенные сплайны для крыла Нагрузки приложены к силовой конструкции. Используются только

Улучшенные сплайны для крыла

Нагрузки приложены к силовой конструкции.
Используются только нижние

узлы.
Так же, для создания сплайнов, используются нижние узлы флаперонов, элеронов и зализа.
Слайд 57

Улучшенные сплайны для хвостового оперения Нагрузки приложены к переднему и заднему

Улучшенные сплайны для хвостового оперения

Нагрузки приложены к переднему и заднему лонжерону.


Используются только нижние узлы.
На элевонах так же используются нижние узлы.
Слайд 58

Расчет балансировки №2 Рассмотрим три случая: Определить угол отклонения элевона и угол атаки.

Расчет балансировки №2

Рассмотрим три случая:
Определить угол отклонения элевона и угол атаки.

Слайд 59

Упражнение 2f: задания Создайте улучшенные сплайны. Проверте созданные сплайны. Настройте и

Упражнение 2f: задания

Создайте улучшенные сплайны.
Проверте созданные сплайны.
Настройте и запустите расчет балансировки

№ 2.
Получите следующие графики:
Распределение аэродинамического давления на деформированную аэродинамическую сетку.
Распределение давления вдоль хорды в координатах xy
Вектора аэродинамических сил на деформированной структурной сетке.
Слайд 60

Упражнение 2f: Проверка сплайнов Mode 3: Mode 6:

Упражнение 2f: Проверка сплайнов

Mode 3:

Mode 6:

Слайд 61

Упражнение 2f: результаты расчета балансировки

Упражнение 2f: результаты расчета балансировки

Слайд 62

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления Case 1: M = 0.3, no flaps «Жесткий» ЛА Упругий ЛА

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления Case 1: M = 0.3, no flaps

«Жесткий»

ЛА

Упругий ЛА

Слайд 63

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления Case 2: M = 0.1, no flaps «Жесткий» ЛА Упругий ЛА

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления Case 2: M = 0.1, no

flaps

«Жесткий» ЛА

Упругий ЛА

Слайд 64

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления Case 3: M = 0.1, flaps «Жесткий» ЛА Упругий ЛА

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления Case 3: M = 0.1, flaps

«Жесткий» ЛА

Упругий

ЛА
Слайд 65

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления на «жестком» ЛА WS: 1m

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления на «жестком» ЛА

WS: 1m

Слайд 66

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления на упругом ЛА WS: 1m

Упражнение 2f: Распределение аэродинамического давления на упругом ЛА

WS: 1m

Слайд 67

Упражнение 2f: Распределение аэродинамических сил Case 1: M = 0.3, no flaps «Жесткий» ЛА Упругий ЛА

Упражнение 2f: Распределение аэродинамических сил Case 1: M = 0.3, no

flaps

«Жесткий» ЛА

Упругий ЛА

Слайд 68

Упражнение 2f: Распределение аэродинамических сил Case 2: M = 0.1, no flaps «Жесткий» ЛА Упругий ЛА

Упражнение 2f: Распределение аэродинамических сил Case 2: M = 0.1, no

flaps

«Жесткий» ЛА

Упругий ЛА

Слайд 69

Упражнение 2f: Распределение аэродинамических сил Case 3: M = 0.1, flaps «Жесткий» ЛА Упругий ЛА

Упражнение 2f: Распределение аэродинамических сил Case 3: M = 0.1, flaps

«Жесткий»

ЛА

Упругий ЛА

Слайд 70

Loads Browser: обзор loads browser позволяет получить графики интегральных нагрузок в

Loads Browser: обзор

loads browser позволяет получить графики интегральных нагрузок в осях

xy :
Поперечных сил
Изгибающих моментов
Крутящих моментов
Нагрузки разделены по двум областям аэродинамической и структурной:
Аэродинамические нагрузки на «жесткий» и упругий ЛА.
Инерциальные нагрузки (только в структурной области)
Слайд 71

Loads Browser: задание области Нагрузки суммируются вдоль оси Х, данной координатной системы

Loads Browser: задание области

Нагрузки суммируются вдоль
оси Х, данной координатной
системы

Слайд 72

Loads Browser: графики интересующих нагрузок

Loads Browser: графики интересующих нагрузок

Слайд 73

Упражнение 2g: задание Интересующие нагрузки: Распределение ародинамических нагрузок на «жесткий» ЛА

Упражнение 2g: задание

Интересующие нагрузки:
Распределение ародинамических нагрузок на «жесткий» ЛА вдоль крыла.


Распределение ародинамических нагрузок на упругий ЛА вдоль крыла.
Слайд 74

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА поперечная сила вдоль размаха крыла

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА поперечная сила вдоль размаха

крыла
Слайд 75

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА изгибающий момент вдоль размаха крыла

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА изгибающий момент вдоль размаха

крыла
Слайд 76

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА крутящий момент вдоль размаха крыла

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на «жесткий» ЛА крутящий момент вдоль размаха

крыла
Слайд 77

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на упругий ЛА поперечная сила вдоль размаха крыла

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на упругий ЛА поперечная сила вдоль размаха

крыла
Слайд 78

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на упругий ЛА изгибающий момент вдоль размаха крыла

Упражнение 2g: распределение аэродинамических нагрузок на упругий ЛА изгибающий момент вдоль размаха

крыла