翅膀的作用是什么?对它有什么技术要求?

基于MSC/PATRAN开放平台,实现了飞机数字化设计过程中CAD/CAE的紧密集成。利用MSC/PATRAN的CAD接口技术和PCL语言,开发了飞机机翼薄壁复合材料结构有限元模型程序。它可以根据飞机机翼结构的特点,快速配置和修改机翼部件的有限元模型。几类机翼结构的布局表明,它能有效缩短机翼有限元建模周期,自动实现机翼结构节点的评估和单元数据的生成,使有限元模型在计算几何上比原始数字模型更精确,实现机翼快速开发和集成的有限元数字建模。

1简介

在飞机设计制造过程中,实现全生命周期的数字化技术已经摆在了航空工业的面前。以飞机机翼快速开发系统集成技术为例,CAD/CAE/CAPP/CAM的应用变得前所未有。其中,MSC/NASTRAN发挥了很大的作用。机翼外形的CAD数字模型确定后,机翼结构的快速配置和优化需要CAD/CAE的紧密结合和FEA的快速数字建模。然而,为了准备有限元分析模型,实现从CAD数字模型到NASTRAN数字模型的转换,手工工作量大,建模周期长。面对全生命周期的数字化建模技术,对CAD/CAE和FEA建模自动化的紧密结合提出了更高的技术要求。在“九五”期间,针对这种情况,AVIC与马航签署了“中国航空工业与马航-施德勒公司联合开发备忘录”的技术合作与开发协议。6月15.6”。5438+0996”,在MSC/PATRAN的PCL平台上开发了Aero _ FEMP(航空精细单元建模程序)。建模软件利用飞机结构特征技术,实现了CAD模型到NASTRAN模型的数字化转换。针对机翼的快速开发和集成以及飞机机翼结构的特点,介绍了机翼结构特征类型集成技术、快速配置和修改技术以及机翼有限元分析的快速数字化建模过程。

2机翼结构的特征类型

现代高速飞机的机翼形状,无论是从平面上看,还是从横截面上看,都必须适应机翼上能承受载荷的结构型式。机翼结构基本上有三种不同类型:大展弦比的箱形梁结构、小展弦比的多梁结构和三角形机翼结构。

我们研究它们内部区域的结构构型,忽略它们的具体位置和大小,不难发现许多区域在几何拓扑上是相似的或重复的,需要蒙皮、纵向(沿机翼纵向)加强件和肋来承受机翼上的载荷。如果将这些几何和拓扑相似的结构定义为机翼的典型特征,并建立机翼结构特征库,一旦确定了机翼布局,就可以利用这些特征快速有效地生成特定机翼的有限元分析模型。图1是机翼特征结构的图标菜单。最常用的特征是四边形映射结构。只要给定肋和长桁的站位比,就可以唯一确定上下翼的网格节点和单元的连接数据,然后用材料和物理特性参数对其进行配置。在歼7和歼8机翼的主要受力区域应用了梯形特性。扇形特征在民用飞机苏-27和苏-30机翼结构上的应用。在尾翼和其他结构上可以看到菱形的特征。因此,不难看出,只要机翼结构特征库的类型越多,它对各种机翼的组合能力就会越强。