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    CAE咨询 / Data Area

    12年的专业CAE咨询服务经验,超过1000个项目的丰富经验积累。

    鸟撞分析

    发布时间:2013-12-17

    浏览次数:

    • 案例行业

      航天行业

      鸟撞分析

      案例类别

      高速动力学响应

      问题描述

      已有的实验证明,直径为2毫米的水滴,在750/秒的速度下撞击马氏体钢,会使后者发生塑性变形。容易想象,一只重约250 克的飞鸟,与相对飞行速度为100-300/秒的飞机相撞,其结果足以使飞机的挡风玻璃、机体、发动机叶片以及外罩等发生严重变形或破碎,从而造成灾难,因此鸟撞问题一直是航空航天领域倍受关注的难题。

      应用软件

      网格划分

      应用ANSA进行网格划分

      计算求解

      应用ABAQUS进行求解

      计算分析

      飞鸟的撞击过程发生在很短时间内,一般为50毫秒左右,此过程中飞鸟肌体将发生流动变形以及解体四处抛洒,飞机的结构亦将产生大变形,甚至发生破坏,例如挡风玻璃破碎、机体穿透、发动机叶片断裂等。同时,结构的动态响应将在较长时间内持续发生。 

      由于鸟撞整个过程在较短的时间内完成,一般物理实验费用昂贵而且难于提供足够的信息,目前针对鸟撞分析的研究,采取的方法是以应用有限元技术模拟鸟撞为主,并辅以物理实验。
      有限元程序在模拟鸟撞时,必须具备的功能包括:

      飞鸟物理材料的描述

      飞鸟流动变形的描述

      飞鸟与飞行器接触的描述

      飞行器结构大变形和破坏过程的描述

       

      当前,世界范围内进行鸟撞分析广泛采用的工具为ABAQUS/Explicit。ABAQUS/Explicit主要用于分析结构在高速撞机、爆炸等动载荷下的动态响应。飞鸟在高速撞击时将产生强大的压力,足以使金属材料发生变形和破坏。在这样的变形条件下,飞鸟的材料呈流体。ABAQUS/Explicit中的飞鸟材料采用状态方程描述。对于结构(飞行器)的损伤和破坏,可使用ABAQUS的材料损伤模型计算结构材料的破坏,例如挡风玻璃、叶片、发动机外罩或机体、机翼等的失效和破坏。

        

       

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