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解决方案概述
运载火箭/飞行器的结构复杂,其研制过程是一个复杂的系统工程,具有周期长,费用高的特点,研发过程中常涉及到强度、刚度、散热、疲劳寿命、高马赫数、强激波、气动热、噪声、外弹道、气动弹性、流-固-热耦合等方面的工程问题。随着现代CAE仿真技术的日趋成熟,企业完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合,从而提升研发设计能力,缩短开发周期。
行业应用
航天解决方案可以提供在运载火箭,飞行器等研制过程中涉及的结构强度,气动噪声,气动热,气动弹性等多个方面的研发设计优化工作。
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气动热问题
气动热问题
飞行器在高马赫数下飞行时, 由于气动加热必然导致头部附近和机翼前缘部发生烧蚀,烧蚀现象会严重影响的其气动特性。CAE软件可以采用流-固-热耦合和UDF二次开发来对其温度场和烧蚀量进行准确的模拟。
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发射架的疲劳耐久性问题
发射架的疲劳耐久性问题
运载火箭/飞行器产品的抗疲劳性能和可靠性会直接影响其设计的成败。高级疲劳寿命分析和耐久性软件可以分析其零部件由于反复运动引起的高、低周疲劳问题及焊缝疲劳问题。可进行承受飞行工况、运输工况动态载荷的疲劳分析;设计细节的疲劳断裂分析;管路系统疲劳分析;接管焊缝疲劳分析等。
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机构动力学问题
机构动力学问题
多体动力学软件可以分析诸如发射系统机构运动、尾翼控制机构和折叠弹翼展开的运动过程,通过输出零部件的位移、速度、加速度等运动曲线,了解机构的运动特性,如尾翼控制机构运动仿真;折叠弹翼展开过程运动仿真;发射系统机构运动过程仿真。
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强度刚度问题
强度刚度问题
运载火箭/飞行器在结构设计中需要考虑飞行、贮运和发射等不同工作状态下的应力和变形。CAE软件可以帮助解决在不同的工况条件下,结构零部件的强度、刚度及稳定性校核问题。
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弹箭外流场和气动力问题
弹箭外流场和气动力问题
飞行器总体气动分析通常会有高马赫数,强激波、流动分离等现象,CAE软件可以分析其在各种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的升力和阻力等空气动力及其变化规律。
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振动问题
振动问题
振动是运载火箭/飞行器故障的重要原因。借助CAE软件动力学分析功能,通过合理地优化飞行器各部件,可以降低机体振动,减少振动故障的产生。