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方案 | CAE仿真技術在航天產品設計中的應用

2017-08-28  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

箭/導彈的結構復雜,其研制過程是一個復雜的系統工程,具有周期長,費用高的特點,研發過程中常涉及到強度、剛度、散熱、疲勞壽命、高馬赫數、強激波、氣動熱、噪聲、外彈道、氣動彈性、流-固-熱耦合等方面的工程問題。


方案 | CAE仿真技術在航天產品設計中的應用HFSS分析案例圖片1

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火箭/導彈應用方向


結構

流體

電磁

流固耦合

火箭箭體/導彈彈體

結構剛度、強度分析,優化設計

模態及動力特性分析

抗外界沖擊分析

空氣動力特性分析

氣動加熱

雷達RCS隱身特性

電磁兼容、電磁干擾分析

氣動載荷

靜/動氣動彈性

固體/液體火箭發動機

發動機結構剛

強度分析,藥柱長久存放壽命設計

復合材料設計和計算,優化設計

噴管型面設計

推進劑流場及噴管內部的流動

爆燃、侵蝕燃燒與化學反應

羽流(摻混、卷吸)模擬

推理終止問題的非定常流動

高速旋轉狀態下的內外流場


高溫燃氣熱-結構耦合

噴氣發動機(渦扇/渦噴發動機、沖壓發動機)

葉片、輪盤及各零部件的強度、振動計算

動力特性(轉子動力學)和不平衡響應計算

結構優化設計

風扇、壓氣機、渦輪、進氣道、噴管等氣動計算

燃油噴射和霧化、燃燒室

加力燃燒室燃燒分析

渦輪盤、渦輪葉片、燃燒室、噴管冷卻分析

多相流模擬發動機地面吞水試驗


風扇和壓氣機葉片的氣動-結構耦合分析

渦輪葉片、渦輪盤、燃燒室以及噴管的氣動-熱-結構耦合分析

戰斗部

裝藥結構設計分析

炸藥性能評估

爆炸過程模擬(顯式)

彈靶碰撞、侵徹效應(顯式)





空間站、衛星及飛船應用方向


結構

流體

電磁

流固耦合

基礎桁架及主結構

整星力學與星/箭耦合特性分析

剛度、強度分析與優化設計

模態分析



再入過程的氣動-熱-結構耦合分析

居住/服務/功能/試驗/連接等艙段

剛度、強度、整體模態及動力學分析

結構優化設計



相關流體循環換熱裝置的流固耦合分析

能源系統和太陽能電池帆板

剛柔混合機構動力學分析




天線、通訊、遙感、導航、探測等系統

天線以及各儀器、設備的熱應力分析


天線設計仿真

平臺天線布局

電磁兼容/電磁干擾分析


熱控、姿態控制和軌道控制系統


熱及冷卻分析、推力計算

系統電磁兼容/電磁干擾分析



相關仿真軟件模塊

結構仿真分析:Ansys DesignModeler、Mechanical、nCode Designlife、Recurdyn

流體仿真分析:Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD

電磁以及多物理場耦合分析:Ansys Multiphysics


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