Is Fluid Structure Interaction övervägd i flygplan design?

4

Fluid Structure Interaction (FSI) orsakar att flygplanets geometri förändras och därmed blir krafterna på ett flygplans olika ytor annorlunda än de krafter som förväntas enligt initial beräkning.

  • Betraktas denna Fluid Structure Interaction vid beräkningen krafter (och därmed den slutliga utformningen) av flygplan under färdigställandet designen för flygplan?
  • Om det övervägs, vilka tillgängliga mjukvarupaket kan det användas för att analysera detta?
  • uppsättning Victor Juliet 01.06.2015 11:54

    4 svar

    3
  • deflektioner måste övervägas, om det är relevant i kraftfördelningen (tryck) och om det är relevant för flygplanets aerodynamiska och konstruktionsdesign. Förutom det måste flutter, buffeter och andra fluid-struktur (aeroelasticitet) effekter också beaktas. Utöver det är det också aktuellt att aero-servo-elasticitet (aero-strukturens dynamiska beteende OCH styrsystemets svar på det beteendet) också beaktas. Detta blir en kritisk analys för vissa konstruktioner (som höga bildförhållanden eller mycket flexibla flygplan) och har historiska historier (bra, roliga eller dåliga konsekvenser).

  • För statisk aeroelasticitet kan du gå iterativt för hand eller genom att använda enkla beräkningar. Men i synnerhet för dynamiska fall, om du inte går in i förenklade tillvägagångssätt, kräver det generellt Nastran eller annan off-the-shelf av hemutvecklade FSI-kompatibla lösningsmedel.

  • Den här sidan har en bild som visar förhållandet mellan flygrelaterade fenomen: länk (aeroelasticitet, flygmekanik, flexibel kroppsdynamik)

        
    svaret ges 01.06.2015 20:00
    3

    Aeroelasticitet beaktas verkligen vid konstruktion och certifiering av flygplan.

    Ett mjukvarupaket som jag vet är kapabelt att beräkna aeroelasticitet är NASTRAN / PATRAN. Det kommer säkert att finnas andra.

        
    svaret ges 01.06.2015 13:13
    3

    Bara ett exempel: Bra designers lägger aileron pushrods away från vingeens elastiska axel för att möjliggöra deformation av vingen för att skapa en dämpningsavböjning av vridarna. Detta är speciellt användbart för vinklar med hög bildförhållande:

    När vingen böjs, kommer pushrodet inte att komprimeras, så blir det relativt längre än den omgivande vinge strukturen. Detta kommer att skapa en negativ aileron-avböjning som arbetar mot lyftkraften, som flexar vingen i första hand. Att göra detta är särskilt användbart vid dämpning av vingefladder.

    Generellt säkerställer ingenjörerna att varje flygplansdel fungerar som den ska, även när strukturen är deformerad. Ett annat exempel: För att kompensera för skillnader i termisk expansion av olika komponenter, har pushrods i glasfiberkropp två halvor, förbundna med en svängarm, så att förändringar i deras längd kommer att kompenseras.

        
    svaret ges 01.06.2015 18:29
    1

    Efter samråd med några seniorer har jag kommit att veta att Ansys arbetsbänk (som effektivt använder NASTRAN på baksidan) har rätt verktyg för att uppnå detta med hjälp av kombinationen av FEM och CFD

        
    svaret ges 02.06.2015 10:57