解決方案分享:機(jī)載天線罩的多物理場分析
導(dǎo)讀:通過Altair全面的解決方案,可以仿真分析預(yù)測各種關(guān)鍵性能指標(biāo),包括瞄準(zhǔn)誤差、傳輸損耗、鳥撞破壞和氣動載荷作用下的變形。
當(dāng)涉及到飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),工程師必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求并考慮每一種情況。飛機(jī)在極端天氣下可以安全飛行嗎?如果飛機(jī)與鳥相撞怎么辦?從起飛到著陸,每一個(gè)潛在的威脅都需要在設(shè)計(jì)被批準(zhǔn)之前進(jìn)行測試和解決。
由于技術(shù)的進(jìn)步和降低成本的考量,航空航天零部件有時(shí)被設(shè)計(jì)成多種可執(zhí)行功能。飛機(jī)其中一個(gè)重要的零部件稱為鼻錐天線罩,它是一個(gè)大型的薄壁結(jié)構(gòu),包圍并保護(hù)著雷達(dá)天線。鼻錐天線罩的設(shè)計(jì)是為了保護(hù)飛機(jī)的氣象天線,并作為飛機(jī)氣動外形的組成部分。除此之外,它還不能影響內(nèi)部雷達(dá)的信號。
天線罩設(shè)計(jì)者必須確保無論在飛行過程中發(fā)生什么情況,設(shè)備的每個(gè)指定功能都符合關(guān)鍵性能標(biāo)準(zhǔn)。在飛行過程中,由于狂風(fēng),冰雹或鳥類的高速撞擊,設(shè)計(jì)人員必須制定相應(yīng)的計(jì)劃和測試方案。驗(yàn)證通常通過物理測試來完成。雖然物理測試對于最終設(shè)計(jì)驗(yàn)證很有用,但它有幾個(gè)缺點(diǎn)。物理測試既昂貴又耗時(shí),對于諸如天線罩之類的多功能組件而言,所有花費(fèi)都會成倍增加。物理測試的另一個(gè)缺點(diǎn)是,在評估設(shè)計(jì)之前,需要先制造出完整的部件。
為了減少成本和縮短時(shí)間,通常在設(shè)計(jì)周期的早期就開始使用計(jì)算仿真來驗(yàn)證性能。這讓設(shè)計(jì)人員能夠在構(gòu)建和進(jìn)一步測試部件之前快速權(quán)衡多個(gè)“假設(shè)”方案。可以通過仿真分析預(yù)測各種關(guān)鍵性能指標(biāo),包括瞄準(zhǔn)誤差、傳輸損耗、鳥撞破壞和氣動載荷作用下的變形。雖然單個(gè)模型無法完全預(yù)測天線罩的行為,但設(shè)計(jì)人員可以使用多物理場仿真的技術(shù)。
圖例:一組基于物理的模型的結(jié)合,全面描述天線罩的結(jié)構(gòu)、電磁和氣動性能
多物理場仿真是基于物理的模型的集合,可以組合起來充分描述天線罩的結(jié)構(gòu)、電磁和空氣動力學(xué)性能。從計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)求解器Altair AcuSolve™開始,設(shè)計(jì)人員可以預(yù)測飛機(jī)飛行過程中周圍的空氣壓力場。然后可以將所得壓力映射到Altair OptiStruct™模型上,以準(zhǔn)確預(yù)測在空氣動力載荷作用下的天線罩的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
高頻電磁求解器Altair Feko™也可以用于預(yù)測雷達(dá)天線的輻射方向圖。設(shè)計(jì)人員可以在有無天線罩的情況下重復(fù)進(jìn)行此分析,以測量雷達(dá)對天線信號的影響。最后,Altair Radioss™可以用于預(yù)測高速鳥撞造成的傷害。
這些模型共同表征了天線罩的性能,可用于推動更明智的設(shè)計(jì)決策,同時(shí)節(jié)省工程時(shí)間和成本。多物理場仿真方法對于復(fù)雜、多功能組件的設(shè)計(jì)者來說是一個(gè)非常寶貴的工具。
天線罩相關(guān)網(wǎng)絡(luò)研討會:
Altair 復(fù)雜天線罩電磁性能快速仿真分析5月26日19:30-21:00
內(nèi)容大綱:
· Altair電磁整體解決方案· 天線罩快速建模仿真:newFASANT 軟件
· 天線罩設(shè)計(jì)案例分享
· Demo演示
講師:焦金龍 –Altair 高級技術(shù)經(jīng)理
15年以上電磁仿真的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn);專業(yè)與研究方向:電磁兼容、天線設(shè)計(jì)、天線罩及多物理場、計(jì)算電磁學(xué)與電波傳播等。
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