問題特點:機翼有限元建模涉及多種單元類型,可以驗證軟件的計算精度。
計算模型:模型分為外部蒙皮和內部加強梁兩部分。蒙皮采用NACA1408翼型,弦長0.2m,兩根加強肋在距離前緣20%和30%的長度處。蒙皮和加強梁均等分為10層,每層厚度為0.3mm。簡化機翼長4m。
圖1 機翼截面有限元網格
計算結果:
商業軟件ABAQUS采用直接3D有限元梁計算,總的求解自由度29673,計算時間92s;
Bladesign采用2D剖面特性+1D有限元梁計算,2D剖面求解自由度1053,計算時間0.1s,1D有限元求解自由度240,計算時間1s。
圖2 Bladesign三維應力結果顯示及與商業有限元軟件靜變形計算結果對比