航天航空行業都要做哪些CAE分析？

2020-09-22 技術鄰CAE學院


航空航天行業包括民用與軍用產品兩類，也是按照飛行器在大氣層內外來區別，簡單來說，只要是可飛起來的結構幾乎都可劃分到這兩個行業中。


國內外知名公司包括中國商飛、沈飛集團、成飛集團、西安飛機、昌河飛機、洪都航空、波音、洛克希德、西科斯基、米格、蘇霍伊、圖波列夫、伊柳辛、安東諾夫、空中巴士、達索以及巴西航空工業公司等，以及各種小型航空公司，比如中國的大疆無人機。


航空航天無疑是學科綜合性最強的行業，主要產品包括火箭、發動機、機翼、機身、起落架、旋轉翼等，甚至包括航空航天運輸結構、儲存、保養等各行各樣。涉及FEA技術包括結構分析、流體分析、熱分析以及各種耦合場分析等，疲勞、跌落、碰撞、斷裂、振動等各種問題。


飛行器總體


●飛行器頻率和振動分析
檢測飛行器自由振動時的圓頻率，準確計算出飛行器在各種條件下的固有頻率和固有振型。


●線性和非線性靜態和瞬態應力
精確計算飛行器在線性和非線性情況下的靜態和瞬態的應力，確保飛行器的結構強度。


●失穩分析

分析飛行器在經受任意微小外界幹擾後，能否恢復初始平衡狀態，以研究結構穩定防止不穩定平衡狀態的發生。


●鳥撞分析

模擬飛鳥撞擊飛機器後發生的結構變形和破裂，以及後續的結構動態響應。



●飛行器總體氣動性能分析
分析飛行器在飛行狀態下所受到的升力、阻力、力的方向、大小與其本身的截面、長度、推力、穩定性等。


機身、艙段和機翼


●機身機翼等靜力分析

在靜載荷的情況下觀察機身機翼等的結構強度，剛度，應力等。


●動力響應分析

對機身、艙體、機翼等的模態、振動、抖振進行分析，確保機體結構強度。



●縫翼滑軌模型裝配件分析
分析在結構受載過程中，哪一個或哪些滾輪和滑輪發生接觸，從而為其提供邊界約束。



●中外翼對接帶板分析

中外翼對接帶板屬於疲勞薄弱部位，對該部位的疲勞壽命作出合理的估算，需對該部位的應力分布進行準確的計算。



●複合材料水平尾翼強度分析
用複合材料對水平尾翼進行建模，然後分析其結構特性和力學性能。



起落架


●多體動力學分析

對起落架展開時的運動協調性，連接部位的反力計算，部件級的應力分析，著陸時的動力學分析， 零部件的大變形進行分析。


●部件級靜力分析
對起落架多重機械結構，多個組件和多種工況提取相互作用力進行分析。



●部件級動力分析

對起落架的接觸非線性，材料非線性，幾何非線性進行分析。


航空發動機


●軸系彈塑性、靜動力分析、疲勞分析、優化設計

對航空發動機的軸系進行一系列的分析來計算高應力區域，確保發動機的可靠性。


●盤系的靜力計算、模態計算和動力響應計算

對盤系承受的主要載荷如機動載荷，氣動載荷進行分析並通過彈塑性、粘塑性分析進行盤系的靜力計算和模態計算。


●葉片模態計算、動力響應計算、熱疲勞分析

對葉片在工作時受到的氣動力，交變力，熱載荷，隨機載荷，旋轉引起的離心載荷進行分析。


●發動機機匣載荷分析、疲勞變形分析

對發動機機匣受到的氣動載荷，溫度載荷，地面吊用載荷以及隨機振動進行分析，並針對多次運行後的疲勞變形進行分析。


●發動機鳥撞分析

對發動機在運行工程中受到鳥類的衝擊後的一系列反應進行分析。


衛星設計


●衛星設計

對衛星的總體動力學、組件級的應力析、太陽能電池板的機構運動及衝擊跌落進行分析，完善衛星的整體設計。



●衛星的模擬動力學分析
可以解決大型複雜有限元模型的模態，定義動力學環境，輸出多個響應，對響應後的顯示進行後處理。


●電池組託架的應力分析
對多靜態載荷的工況以及可能出現的非線性情況進行有效處理，分析電池組託架的具體應力分布。


●太陽能電池板的展開分析
對電池板展開引起的力和應力進行分析，對電池板的柔性進行分析。


●返回艙的設計
對返回艙的整個流程進行分析，在前後分析的交接中，完全採用真實模型，保留前期工作，快速進行下一步分析，讓分析有效可靠。


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