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¿Cuál es la función de las alas? ¿Cuáles son los requisitos técnicos para ello?

Basado en la plataforma abierta MSC/PATRAN, se logra la estrecha integración de CAD/CAE en el proceso de diseño digital de aeronaves. Utilizando la tecnología de interfaz CAD y el lenguaje PCL de MSC/PATRAN, se desarrolló un programa de modelo de elementos finitos para la estructura compuesta de paredes delgadas del ala de un avión. Puede configurar y modificar rápidamente el modelo de elementos finitos de los componentes del ala de acuerdo con las características de la estructura del ala del avión. El diseño de varios tipos de estructuras de ala muestra que puede acortar efectivamente el ciclo de modelado de elementos finitos del ala, realizar automáticamente la evaluación de los nodos de la estructura del ala y la generación de datos unitarios, lo que hace que el modelo de elementos finitos sea más preciso en geometría computacional que el digital original. Modelado digital de elementos finitos que permite un rápido desarrollo e integración de perfiles aerodinámicos.

1 Introducción

En el proceso de diseño y fabricación de aeronaves, la tecnología digital para realizar el ciclo de vida completo se ha colocado al frente de la industria de la aviación. Tomando como ejemplo la tecnología de integración de sistemas de rápido desarrollo de las alas de los aviones, la aplicación de CAD/CAE/CAPP/CAM no tiene precedentes. Entre ellos, MSC/NASTRAN jugó un papel importante. Una vez determinado el modelo digital CAD de la forma del ala, la rápida configuración y optimización de la estructura del ala requiere la estrecha integración de CAD/CAE y el rápido modelado digital de FEA. Sin embargo, para preparar el modelo de análisis de elementos finitos y realizar la conversión del modelo digital CAD al modelo digital NASTRAN, la carga de trabajo manual es pesada y el ciclo de modelado es largo. De cara al ciclo de vida completo de la tecnología de modelado digital, se han propuesto mayores requisitos técnicos para la estrecha integración de la automatización del modelado CAD/CAE y FEA. Durante el período del "Noveno Plan Quinquenal", en respuesta a esta situación, AVIC y Malaysia Airlines firmaron un acuerdo de cooperación técnica y desarrollo "Memorando de desarrollo conjunto entre Aviation Industry Corporation de China y Malaysia Airlines-Stedler". 15.6 de junio". 5438+0996", Aero_FEMP (Programa de modelado de elementos finos de aviación) se desarrolló en la plataforma PCL de MSC/PATRAN. El software de modelado utiliza tecnología de características estructurales de aeronaves para lograr la conversión digital de modelos CAD a modelos NASTRAN. En vista del rápido desarrollo e integración de las alas y las características de las estructuras de las alas de los aviones, se introducen la tecnología de integración de tipos de características de la estructura del ala, la tecnología de configuración y modificación rápidas y el rápido proceso de modelado digital del análisis de elementos finitos del ala.

2 Tipos característicos de estructuras de alas

La forma del ala de los aviones modernos de alta velocidad debe adaptarse a la energía del ala, ya sea vista en planta o en sección transversal. Tipo estructural para soportar cargas. Básicamente, existen tres tipos diferentes de estructuras de alas: estructuras de vigas en caja de gran relación de aspecto, estructuras de haces múltiples de pequeña relación de aspecto y estructuras de ala triangulares.

Estudiamos la configuración estructural de sus regiones internas, ignorando sus posiciones y tamaños específicos. No es difícil encontrar que muchas regiones son similares o repetitivas en topología geométrica y requieren piel longitudinal (a lo largo del ala). Longitudinales) refuerzos y nervaduras para soportar las cargas sobre el ala. Si estas estructuras geométrica y topológicamente similares se definen como características típicas del ala y se establece una biblioteca de características estructurales del ala, una vez que se determina el diseño del ala, estas características se pueden usar para generar rápida y eficientemente un modelo de análisis de elementos finitos de un ala específica. . La Figura 1 es el menú de iconos de la estructura de características del ala. La característica más utilizada es la estructura de mapeo cuadrilátero. Siempre que se proporcione la relación de sitio de nervaduras y vigas, los datos de conexión de los nodos de la rejilla y los elementos de las alas superior e inferior se pueden determinar de forma única y luego configurarse con parámetros de propiedades físicas y materiales. Las características trapezoidales se aplican a las principales áreas que soportan tensiones de las alas J-7 y J-8. Aplicación de características sectoriales en la estructura del ala de aviones civiles Su-27 y Su-30. Se pueden ver rasgos en forma de diamante en el alerón trasero y otras estructuras. Por lo tanto, no es difícil ver que mientras la biblioteca de características de la estructura del ala tenga más tipos, su capacidad para combinar varias alas será más fuerte.