直升机改进的动力学响应分析过程.doc

文档介绍：直升机改进的动力学响应分析过程
作者:DesignNews 来源:设计创新
对于许多工业领域,如航空航天、汽车、机械和电子等,结构的动力学仿真是产品开发过程的重要组成部分。NX Nastran批处理求解器可以完成典型的动力学分析分析。Nastran以求解精度和广泛的动力学解决功能着称,它是动力学分析的标准。然而,这些解决方案是非交互式的,需要编辑输入文件,需要专业的知识,因此只能被有限元分析专家们使用。因为几乎所有的动力学仿真需要前后处理的附加工具来解释计算结果,所以求解过程更加复杂。
NX Response Simulation是新一代的集成仿真工具使得动力学分析更加容易和高效。在NX Pre/Post结构之上,它利用图形的、交互的用户环境驱动NX Nastran求解器进行动力学仿真。通过对高级函数处理工具和NX Nastran的紧密集成,NX Response Simulation可以在单一的环境下进行全部的动力学分析。图形的和交互的环境可以让分析人员更加深入的理解所涉及结构的动力学行为,进而更加明显的改进产品的设计过程。
本文通过直升机动力学仿真说明NX Response Simulation的功能。直升机受到多种类型的动力学载荷,包括转子的谐波振动、湍流引起的压力波动、由于着陆和有效操作载荷引起的非平衡载荷和瞬态振动。许多载荷具有周期性,以转子系统的谐振形势发生。其它载荷是随机的,还有一些是完全瞬态的或脉冲载荷。这些载荷经常同时发生,因此分析需要评估这些载荷的组合效应。NX Response Simulation支持不同动力学载荷的复杂交互,可以用于所有的强迫响应分析和函数处理过程。本文通过直升机系统和子系统说明这些技术。
1:简介
许多公司开发产品需要仿真产品的动力学性能,以验证产品的服务性能和生存性能。其中一个巨大的挑战就是高效的仿真过程,可以让他们的仿真结果快速有效的辅助设计决策。当前,所有的动力学仿真过程包括利用多种软件工具。所有过程的核心是Pre/Post处理器和批处理有限元求解器Nastran。
NX Response Simulation是新一代的集成工具,使得动力学分析更加容易和高效。构建于
NX Pre/Post基础之上,并利用I-deas响应分析的15年应用经验,NX Response Simulation在NX图形化交互式的环境下使用NX Nastran求解器。
交互是提高效率的关键,通过有效的使用模态分析实现。在模态分析中,首先计算系统模态,然后利用系统模态计算强迫响应。模态计算分析步是典型的批处理求解过程,它通常需要几分钟到几小时完成。获得模态后,强迫响应分析可以在几秒钟内完成,所以适合交互式处理。NX Response Simulation可以利用NX Nastran求解的模态,有效地交互地计算强迫响应。
NX Response Simulation具有集成的函数工具包,可以绘制并处理函数数据。用户可以以图形的方式定义载荷,并进行数学操作,如复利叶变换、插值、多个函数的数学组合和编辑等。它还可以以标准的测试数据格式导入试验数据,作为强迫响应仿真的输入,或者同仿真结果进行比较。
2:直升机动力学应用
分析工程师关心这些载荷作用下结构的振动水平,因为这些载荷将影响航空器结构的操作性能和耐久性。