航空航天行业仿真咨询与专业定制开发

安世亚太 2019年11月27日浏览：2197 评论：2

航空航天作为高端制造业的代表，其产品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。本期为大家介绍安世亚太航空航天行业仿真专业咨询与定制开发方案。

1、航空领域服务方向

安世中德面向国内外的航空、航天企业，提供全方位的仿真咨询服务，面向飞机、航空发动机、火箭、导弹等工业品的仿真应用和服务积累了丰富的成果和经验。

面向工业品领域：航空航天相关的飞机、航空发动机、卫星、飞船、导弹、火箭、液体发动机、固体发动机、发射车、控制（电子）设备。

咨询技术专题：结构强度、刚度、稳定性、结构动力学、噪声、转子动力学、复合材料、疲劳寿命、损伤容限、气动设计、燃烧、热及温度场、多场耦合、设计优化、制造工艺等

2、航空航天典型咨询项目与专业系统列表

3、专业系统-飞机细节结构寿命设计系统

寿命是飞机结构非常重要的一项指标，按照传统的静强度设计、疲劳试验定寿的模式，无法满足新型飞机寿命设计的研制要求，必须采用疲劳/耐久性/损伤容限设计，通过控制应力水平、改善结构细节设计、减少应力集中、进而保证结构足够寿命，并满足飞机结构的寿命指标要求。

搭建面向所有结构设计人员、全设计周期、含各类软件工具集成工作环境的飞机结构寿命细节优化设计系统，实现飞机结构分析/优化辅流程模型的统一与传承，并伴随结构主流程逐级成熟，最终凭借寿命设计系统，将寿命设计要求和指标在各个设计阶段贯彻实施，将飞机结构寿命真正设计出来。

飞机结构寿命细化优化设计系统根据飞机结构在不同设计阶段基于寿命要求的结构设计任务要求，提供从建模、分析到寿命评估与优化的全过程的支持，使得设计人员可以根据设计任务要求，快速完成设计到分析、分析到设计的循环与迭代，进而实现逐步逼近设计指标的目的。

飞机不同设计阶段的寿命设计流程及寿命设计应用过程集成

4、专业系统-民用大涵道比发动机零部件强度设计专用模块

根据民用发动机关键零部件强度设计的任务需求，开发民用发动机零部件强度设计专用模块，基于ANSYS软件，运用Microsoft Visual Studio、matlab、UPFS、TCL/TK等编程和二次开发技术，进行复杂薄壁叶栅（如联装静子叶片）结构的气动载荷-强度设计数据转换接口和高精度插值算法研究、低压涡lunpan（敏感词只能拼音）及叶片的循环对称应变能提取的技术研究和程序开发，解决民用发动机关键零部件强度设计的计算精度和技术手段困难。

Kriging插值结果循环对称结构模态应变能

5、专业系统-火箭总体结构有限元快速建模与分析计算系统开发

火箭总体结构有限元分析系统通过梳理设计流程，集成设计流程中的各个工具软件，导通CAD与CAE软件之间的数据流，进而提高航天产品的数字化设计/分析的效率和能力，实现资源利用的最优化，提高资源利用效率和计算效率。

该系统具体功能及特点：按照应用逻辑采用树状组织结构；几何参数、材料参数和网格参数整合在统一界面内；五种桁条截面定义、三种中间框截面定义；自动完成模型装配并给出模型关键信息；支持静力、特征值屈曲、后屈曲三种分析工况；自动生成计算报告。

系统功能结构树及系统应用环境

6、专业系统-导弹设计过程集成及分布式优化设计软件系统

根据产品设计的初始总体设计参数及指标体系，进行指标的逐级细化，建立战略导弹总体设计的指标树，将指标树中的指标与集成参数完成映射，并利用指标监控系统动态监控总体关键性能指标的完成情况，实现总体设计各个专业的状态监控，协同设计。

系统框架及应用环境

7、专业系统-航空发动机热分析计算系统

航空发动机热分析体系复杂，涉及多种程序和算法，在分析计算过程中会产生大量的数据，且数据传递相当频繁，而热分析数据之间的传递基本上通过手工方式，效率低，缺乏统一的仿真工程环境对热分析专用计算程序、仿真分析数据和仿真过程进行高效的集成管理。

以ANSYS软件为平台，通过二次开发，构建面向航空发动机的热分析环境和专用模块：实现仿真模型处理；定制热分析仿真流程完成稳态/瞬态非热平衡计算、稳态/瞬态热平衡计算、考虑蒸发热的稳态/瞬态热平衡计算及变形分析；集成自有专用程序完成加载和求解；定制后处理系统，自动生成分析报告。

通过该系统，实现了通用程序的工程化和专业化，降低了软件的使用难度，实现了多种热分析程序的集成和各程序间数据的有效传递和管理，规范了热分析的计算流程。以此为基础，形成了较为完善的热分析体系和统一的应用环境。

航空发动机热分析计算系统的功能框架及应用环境

8、专业系统-导弹发动机药柱完整性评判分析系统

开发了药柱完整性评判分析的各种模板，用户在各个模板的引导下快速完成整个仿真流程，包括：模型总体设置模板、材料属性定义模板、网格模型生成模板、固化降温分析（瞬态）设置模板、固化降温分析（稳态）设置模板、弹体发射分析设置模板、渐压过程分析设置模板、后处理以及仿真报告自动生成模板，通过这些模板的开发，规范了药柱完整性评判分析的完整应用流程，集成了分析计算的经验。

药柱完整性评判分析系统应用界面

9、专业系统-大型客机数字化维修系统

针对民用飞机维修资料查询繁琐、维修任务管理困难等问题，开展维修数字化辅助工具和应用技术研究，完成数字化维修系统拓展功能及模块开发的开发，结合成熟的民机型号进行综合验证与应用，提升民机的工程技术服务能力。

整合维修手册及相关资料，提高查询效率

建立手册与三维模型的管理，实现手册与三维的交互应用

提供三维模型交互，直观查看维修记录

提供远程交流平台，便于维修现场的信息反馈

数字化维修系统应用界面

10、专业系统-Airbus机身结构非线性极限载荷“虚拟测试分析系统”ViTAL

基于ANSYS APDL参数化建模语言为空客公司定制开发的针对客机机身蒙皮板的“全非线性”快速分析系统，可对带加强筋的机身板快速建立全参数化的非线性分析模型，快速进行多种载荷状态下的极限失效行为模拟，方便地进行参数化研究。

ViTAL能提供与空客公司的“剪切压力测试”、“框架弯曲测试”等完全一致的边界条件，完整考虑构件间的铆接、焊接、固连、粘接等各种连接技术，以及多种非线性材料和叠层材料（如AL-GFRP、CFRP等），各种力和位移控制的载荷等。

机身结构非线性极限载荷分析与计算

11、飞机接头有限元分析计算

接头是飞机结构中重要的传力零件，飞机各个连接部位的集中载荷主要依靠接头传递，接头破坏是引起飞机结构失效的最常见根源。整体接头的有限元计算和强度分析，是比较典型的静力分析问题，该项目对接头耳片结构计算的单元类型与网格尺寸、边界条件、载荷、非线性材料因素、非线性接触分析等技术细节进行了深入研究，并与试验结果进行对比分析。