復(fù)合材料梁結(jié)構(gòu)仿真與設(shè)計(jì)軟件(Bladesign)
復(fù)合材料梁結(jié)構(gòu)仿真與設(shè)計(jì)軟件Bladesign是一款采用二維剖面特性+一維梁有限元降維分析的，用于旋翼槳葉、風(fēng)電葉片、發(fā)動機(jī)葉片、C919客機(jī)機(jī)翼、導(dǎo)彈和火箭等細(xì)長體結(jié)構(gòu)分析、仿真及優(yōu)化的高效CAE專業(yè)軟件，涵蓋結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析及優(yōu)化等功能，為產(chǎn)品初期設(shè)計(jì)階段提供工具支撐。
圖 1 復(fù)合材料梁結(jié)構(gòu)仿真與設(shè)計(jì)軟件Bladesign
一、功能特點(diǎn)
1. 復(fù)合材料梁結(jié)構(gòu)鋪層設(shè)計(jì)
2. 任意復(fù)雜截面梁結(jié)構(gòu)剖面特性分析
3. 梁結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、動力學(xué)特性分析
4. 翼型梁結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)與優(yōu)化
二、特色優(yōu)勢
1. 設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化一體化，設(shè)計(jì)流程閉環(huán)
2. 獨(dú)有的變分漸進(jìn)任意梁剖面特性分析算法（VABS）
3. 集成粒子群優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4. 二維剖面特性+一維有限元分析，效率提升數(shù)倍
三、精度驗(yàn)證
復(fù)雜截面外形梁靜力學(xué)分析
a. 計(jì)算模型
對上表面受力的復(fù)雜截面梁進(jìn)行靜態(tài)分析，計(jì)算梁上表面指定處的Mises應(yīng)力。
圖 2 復(fù)雜截面梁結(jié)構(gòu)和力載荷示意圖
b. 計(jì)算結(jié)果
將Bladesign和多種商業(yè)軟件的計(jì)算結(jié)果對比結(jié)果：
圖 3位移和應(yīng)力曲線圖對比
四、典型案例
管狀梁模態(tài)特性仿真——對管狀梁進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算梁的各階頻率。
圖 4管狀梁幾何模型與固有頻率計(jì)算結(jié)果
矩形截面梁靜變形和熱傳導(dǎo)仿真——對矩形截面梁進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析，計(jì)算指定棱邊上的溫度。
圖 5 矩形截面梁幾何模型和加載示意圖
圖 6 矩形截面梁位移和溫度分布
槳葉剖面參數(shù)化建模與優(yōu)化仿真——通過對初始翼型的優(yōu)化，得到了性能參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的新翼型。
圖 7 槳葉參數(shù)化建模與優(yōu)化
