飛艇出庫過程中的風(fēng)載數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、由于與飛機、直升機相比具有許多獨特的功能優(yōu)勢,飛艇越來越廣泛地被應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。飛艇安全出庫是其正常工作的首要保障條件,因此對飛艇出庫過程進行研究具有實際而重要的意義。本文旨在利用流體分析軟件 FASTRAN和有限元分析軟件 ANSYS,對飛艇出庫過程進行流場數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)有限元分析,預(yù)測飛艇在出庫過程中是否會與艇庫相撞,為飛艇順利出庫和艇庫的合理設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
　　首先,本文通過實例分析了網(wǎng)格生成技術(shù)和流場求解設(shè)置對數(shù)值計

2、算結(jié)果的影響,熟練地掌握了網(wǎng)格生成和數(shù)值計算方法,驗證了所用數(shù)值方法的準確性。基于此,應(yīng)用ICEM軟件生成飛艇和艇庫網(wǎng)格,并根據(jù)飛艇的實際出庫情況,采用 FASTRAN軟件對其進行風(fēng)載數(shù)值模擬,得到飛艇表面分布風(fēng)壓,為后續(xù)的有限元仿真分析提供載荷數(shù)據(jù)。
　　其次,結(jié)合具體實例,研究了單元類型和單元密度對有限元分析精度和計算時間的影響,并在此基礎(chǔ)上,建立了飛艇、液壓桿和牽引索系的有限元模型。
　　之后,利用三種方法比較考慮與不

3、考慮預(yù)應(yīng)力和非線性對模態(tài)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響,并確定了適合本文模型的模態(tài)分析方法與步驟。運用此方法對整體結(jié)構(gòu)有限元模型進行模態(tài)分析,得到了有預(yù)應(yīng)力的固有頻率和振型,找出了整體結(jié)構(gòu)弱剛度方向。
　　最后,探討了有限元非線性問題求解思路及增強收斂性的方法。基于數(shù)值模擬載荷數(shù)據(jù),在 ANSYS中采用適當?shù)那蠼庠O(shè)置對飛艇出庫過程進行有限元仿真分析。通過分析計算結(jié)果,說明在弱剛度方向的位移和側(cè)滑角主要由偏航力矩決定,飛艇未與艇庫相撞,彼此安全