问题特点:机翼有限元建模涉及多种单元类型,可以验证软件的计算精度。
计算模型:模型分为外部蒙皮和内部加强梁两部分。蒙皮采用NACA1408翼型,弦长0.2m,两根加强肋在距离前缘20%和30%的长度处。蒙皮和加强梁均等分为10层,每层厚度为0.3mm。简化机翼长4m。
图1 机翼截面有限元网格
计算结果:
商业软件ABAQUS采用直接3D有限元梁计算,总的求解自由度29673,计算时间92s;
Bladesign采用2D剖面特性+1D有限元梁计算,2D剖面求解自由度1053,计算时间0.1s,1D有限元求解自由度240,计算时间1s。
图2 Bladesign三维应力结果显示及与商业有限元软件静变形计算结果对比