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毪相设计中的有限元分析需求
——Ａｂａｑｕｓ在航空工业中的应用
■ＳｌＭＵＬＩＡ公司北京代表处赵友选
随着计算机技术的进步和有限元计算方法的日益完善，使
得有限元技术对飞机结构进行分析具有很大的优越性。Ａｂａｑｕｓ软
件是一个功能强大灵活的模拟工程的有限元软件，其解决问题的
范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题以及多物理
场耦合问题，完全能满足飞机设计中对有限元分析的需求。
飞机总体设计中的应用
在飞行器总体设计分析中要考虑的问题有：频率和振型，线
性和非线性静态和瞬态应力，失稳分析，飞鸟和飞机的撞击，总
体气动性能，飞机．发动机的气动匹配，军用飞机的雷达反射特性以及红外辐射特性等。
Ａｂａｑｕｓ强大的动力分析功能可以快速地进行模态和振型计算。Ａｂａｑｕｓ可考虑多种因素对模态和振型的影响．可以准确地计算出飞行器在各种条件下的模态和振型。
通常，飞机机身有大量的连接．如铆接／焊接／粘结等结构．这些结构的处理是总体分析中极为重要但又难以处理的问题，Ａｂａｑｕｓ为处理各种连接结构提供了方便的功能，如网格无关的焊接定义和粘接单元等。同时Ａｂａｑｕｓ／Ｅｘｐｌｉｃｉｔ为机身在振动、冲击等作用下的动力响应分析提供了有效的分析手段。一方面软件自身提供了铆接、焊接、粘结等各种功能；另一方面显示求解方法在振动等瞬态分析中容易处理复杂的接触问题等因素。
全机静强度分析
６２．中国制造业信息化２００８年１０月全机模态分析
飞机各子系统中的应用
机身
飞机机身结构，都是典型的薄壁结构，一般是由蒙皮，隔框．长珩等组成．承受的主要载荷有：气动载荷，惯性载荷．地面载荷．动力装置载荷以及其他载荷。
机身骨架由梁组成，在传统的有限元软件中，梁单元的断面参数定义．模型检查．结果表示非常不方便。而Ａｂａｑｕｓ前处理内置多种标准梁断面库，并允许用户自定义不规则断面形状库，使繁琐的梁断面参数定义变得简单、方便。
Ａｂａｑｕｓ强大而方便的建模及载荷处理功能，丰富的梁单元．杆单元．壳单元．三维实体单元，可方便，准确地对机身进行静力分析，动力响应分析（模态．颤振等）．失稳分析、损伤容限分析。
Ａｂａｑｕｓ的热～结构耦合分析功能可以对机身进行温度场计算以及热应力和热变形计算。
对机身的连接件还可以运用Ａｂａｑｕｓ的非线性功能进行塑性和接触等非线性分析。
某航空公司利用ＣＡＴＩＡ几何模型，直接在ＣＡＴＩＡ环境中通过Ａｂａｑｕｓ／ＡＦＣ．构建结构的仿真分析模型。这样仿真分析模型和几何体之间实现关联．几何模型的修改将直接反映到仿真模型的变化。再利用ＡＦＣ为结构添加复合材料．构建复杂的接触非线
性模型。同时，利用Ａｂａｑｕｓ的非线性功能，对结构进行求解，可 万方数据