HyperWorks在航空傳感器研發中的應用

2016-10-05 by:CAE仿真在線來源:互聯網

項目介紹

Esterline Advanced Sensors是全球領先的航空傳感器供應商。其所有傳感器產品研發均在法國布爾日市的分公司完成。研發團隊有5名工程師負責傳感器的有限元建模和模型可靠性驗證,通過有限元分析確定產品的安全裕度。Esterline對每一個客戶都會開發特定的傳感器,新型傳感器的開發始于客戶的個性化需求。為迎接這一挑戰,Esterline不得不采取多組仿真分析來滿足這些需求,同時,為了獲得一個最優的傳感器設計方案,常常需要進行從CAD模型簡化(包括非功能性的倒角、槽、小孔的去除以及對力學性能沒有顯著影響的復雜形狀的修改等)到最終的有限元分析、試驗結果對比(共振、模態振型、通過應變計的應力測量等)以及參數擬合等多次迭代。為了整合研發流程以及提高模型研發效率,Esterline AdvancedSensors開始在其航空傳感器的研發流程中應用HyperWorks,特別是HyperMesh模塊。

挑戰

客戶個性化需求使得EsterlineAdvanced Sensors大部分產品獨一無二,這也為產品的研發帶來極大的挑戰。研發過程中由于需求的改變常常造成仿真模型的多次修改,為了在合理時間范圍內發布一款高質量的傳感器,能否根據需求變化快速修改已有模型是非常重要的。這其中包括快速創建模型以及快速響應設計變更的能力。

Esterline傳感器由不同材料(金屬和非金屬)的多個子部分構成。仿真前處理階段,即使是體積很小的傳感器,由于使用不同類型的網格模型,也將變得非常復雜。不管使用何種工具,仿真效率和可靠性在很大程度上都取決于網格特征與質量,為了將計算時間降低到最低限度以便進行優化迭代,工程師傾向于使用結構化網格。

解決方案

發動機外環結構有限元模型

空氣管道式傳感器有限元模型

建模流程:CAD模型—實體分割—網格劃分—最終求解模型

用于沖擊仿真分析的傳感器及其安裝平臺有限元模型

Esterline Advanced Sensors將HyperWorks特別是HyperMesh引入其航空傳感器研發流程中。在完成CAD建模后,Esterline工程師使用HyperMesh讀入各種CAD模型,建立適應各類仿真分析的有限元模型。HyperMesh是一款高性能的有限元前處理器,它能提供高度交互式可視化建模環境進行高質量網格劃分和產品性能分析。HyperMesh擁有最廣泛的主流CAD軟件和CAE軟件接口,為企業提供一個成熟的統一的仿真平臺。HyperMesh區別于其他網格劃分工具的主要特征是在很短時間內為各種商業求解器的不同分析類型提供精確網格模型的能力。網格劃分工作結束后,工程師可將這些網格模型用于諸如結構有限元分析、NVH分析以及CFD分析等不同的分析領域。