Презентация на тему MSC.Flightloads 3.1

независимы до связи их сплайнами, которые используются для создания

интерполяционной матрицы

Матрица используется для определения перемещений в аэродинамической модели в зависимости от перемещений упругой (структурной) модели.
Существует 5 видов сплайнов:
Infinite plate spline – сплайн бесконечная плостина

Thin plate spline - сплайн тонкая пластина

Finite plate spline – сплайн конечная пластина

Linear (beam) splines - линейный (балка) сплайн

Explicit constraint relation – выражение явного защемления
В аэроупругости MSC.Nastran используются степени свободы структурной модели

}

поверхностные сплайны

Сплайн балка

сплайны от точки к точке

перехода:

{u}k = [GdkG]{u}g
{F}g = [GpGk]{F}K

где k = обозначает множество аэродинамических точек
g = множество структурных точек
GkG = сплайн-матрица для преобразования перемещений структурной модели в перемещения аэродинамической модели
GGk = сплайн-матрица для преобразования аэродинамических нагрузок в силы, действующие на конструкцию
F = вектор сил
u = вектор перемещений

Принцип возможных перемещений
GpGk = GdkGT

Это уравнение может быть использовано, но не всегда успешно

панелей со структурными узлами.





Для описания поверхностных сплайнов используют уравнения

из теории пластин
Дано: Поперечная деформация дискретного множества точек (структурных узлов)

Имеет место: Функция сглаживания деформаций для всех точек, основанная на уравнениях из теории пластин

Получаем: Деформации второго дискретного множества (аэродинамических узлов)

Аэродинамическая пластина и узловые точки

Структурная модель и узловые точки

моделей, применяемый в MSC.Nastran Aeroelasticity
Используются уравнения для двухмерных

бесконечных пластин
Аналитические выводы представлены в разделе 2.4 MSC.Nastran Aeroelastic Analysis User’s Guide

Сплайн тонкая пластина

Является расширенным слайном бесконечной пластины и позволяет провести более точные расчеты для узлов не лежащих в одной плоскости.
Предназначен для аэродинамических систем более высокого порядка
Если структурные узлы компланарные то преобразуется в сплайн бесконечной пластины
Исследование этого вопроса содержится в разделе 4.4 MSC.Nastran V70.5 Release Guide

пластин используется интерполяция для четырехугольных пластин
Избегайте эффекта «картофельных чипсов»

на границе конструкций, который требует экстраполяцию из аэродинамических пластин.
Обсуждение этого вопроса содержится в разделе 4.2 MSC.Nastran V70.7 Release Guide
Сравнение линейных экстраполяций











Линейная экстраполяция

в одном из направлений








Уравенения для линейныех сплайнов получены из

уравнений бесконечных балок
Балки могут изгибаться относительно оси х и закручиваться относительно оси у
Дано: поперечные деформации, углы наклонов и кручение множества дискретных точек на сплайне (стуктурные узлы присоединяются к жестким плечам)
Имеет место: поперечные деформации и кручение всех точек на сплайне
Получаем: деформации и углы наклона вдоль линии тока для аэродинамических узлов

Линейный сплайн

k-множество g-множество

Жесткое плечо

определяться только одним сплайном
Структурные узлы могут определяться несколькими сплайнами
Аэродинамические

узлы, не связанные со сплайнами, передающими перемещения, не будут перемещаться (аналогично: силы, действующие на аэродинамическую модель не будут передаваться на конструкцию, если нет сплайнов, передающих перемещения).
Степени свободы структурной модели указываются в карте SET1 или карте SET2
Ось сплайна для пластин определяется в карте SPLINE2 в Bulk Data. Для тел: ось сплайна совпадает с осью х тела.
Связи сплайна происходят в системе осей сплайна (связи на виртуальной структуре)
DTOR определяет отношение жесткости на кручение к жесткости на изгиб
Обычно пинимается DTOR = 1.0
При больших значениях DTOR преобладают крутильные деформации
Важно что бы DZ, DTHX, DTHY > 0
По умолчанию DTOR равен 1.0

может привести к чрезмерно ограниченным состояниям.
"Springs" может заменить

вынужденные перемещения и выровнять сплайны.
DZ контролирует поперечные перемещения
= 0 Неупругие. Сплайн использует известные перемещения.
> 0 Упругость пропорциональна заданной для известной точки DZ.
DTHX и DTHY контролирует вращение вокруг X и Y
= 0 Неупругие (по умолчанию)
> 0 Упругость пропорциональна DTHX(Y)
= -1 Сплайн не присоединен к связанной степени свободы

USAGE позволяет разделить множество узлов, выбранных с опциями FORCE и DISP; некоторые узлы могут быть неспособны обеспечивать нагружение.

SPLINE4 и SPLINE5 – альтернативные объекты для описания линейного и поверхностного сплайнов, которые обеспечивают поддержку основных аэродинамических параметров.