飛機仿真技術應用體系設計要點

2016-08-31  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

飛機是由機體結構、機載系統及軟件組成的復雜多學科系統,整個飛機的性能仿真包括整機級仿真和專業級仿真。專業級仿真面向單個零組件或子系統,由各個專業獨立進行,按照不同學科大致可劃分為流體計算、結構分析、電磁仿真和系統仿真 4 類;整機級仿真面向整機或者多系統集成,需要多個專業協同工作,主要包括“虛擬集成飛機”仿真和虛擬鐵鳥”仿真兩部分。

(1)流體計算,主要包括飛機的外流場計算、氣動特性分析、防除冰分析、管道流動特性分析等涉及計算流體力學(CFD)的仿真工作,常用仿真軟件有 Fluent、CFX、CFD++、Fensap 和 CFL3D 等。

(2)結構分析主要包括結構靜 /動強度計算、屈曲分析、沖擊(鳥撞 /彈射)動力學分析、多體力學分析、振動噪聲分析、疲勞可靠性計算、復合材料分析計算等涉及結構力學的仿真工作,常用仿真軟件有 MSC.Nastran、Abaqus、MSC.Fatigue 和

LMS.Motion 等。

(3)電磁仿真主要包括電磁兼容性分析、電磁效應分析和電磁隱身分析等,常用工具軟件有 Ansof、Visualyse Pro、EMC-A 和 FEKO 等。

(4)系統仿真主要包括功能邏輯分析、控制率仿真、系統或設備穩態 \ 瞬態特性分析、能量綜合仿真等,常用的工具軟件有 Rhapsody、Simulink、AMESim、Dymola 和Flowmaster 等。

(5)虛擬集成飛機主要面向飛機早期方案階段,采用基于模型的方法對飛機結構、機載系統和機載軟件等不同模塊進行虛擬集成和仿真驗證,充分考慮不同模塊之間的交聯耦合,通過整機全數字仿真實現對飛機總體架構的權衡分析和綜合性能早

期驗證與優化。

(6)虛擬鐵鳥主要面向工程研制階段,通過構建統一的實時網絡和總控臺,連接各系統仿真試驗臺,并能夠根據 C/S 型件交付狀態實現軟硬件的柔性替換,支撐整機級半物理仿真,簡化、減少和輔助后期“鐵鳥”試驗等綜合性試驗。

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