Аэрокосмическая отрасль

Аэрокосмическая отрасль

Первенство в аэрокосмической отрасли всегда принадлежало тем, кто систематически вел профильные исследования. Наша компания сыграла ведущую роль в формировании первых центров оптимизации для ведущих производителей аэрокосмической техники. Наши технологии моделирования позволяют создавать высококачественные сложные конечно-элементные модели для прогностического виртуального моделирования планеров, двигателей, а также внутреннего оснащения летательных аппаратов. Мы точно моделируем ударные повреждения и соотносим их с событиями, характеризующими уязвимость конструкции. Гармоничное сочетание инновационных и проверенных временем методов позволило нам создать новые технологии, которые открывают перед пользователями невиданные прежде возможности.

Проектирование с учетом перспективных требований

Проектирование с учетом перспективных требований

Предварительная обработка данных и поиск решений при расчете прочности конструкций летательных аппаратов долгое время осуществлялись с помощью технологий, которые уходят корнями в программу «Аполлон». Однако за последнее десятилетие в аэрокосмической отрасли произошли большие изменения, связанные главным образом с широким внедрением топологической оптимизации. В настоящее время современные рабочие процессы, ориентированные на использование конкретных средств, позволяют выработать новый подход к предварительной обработке и повысить эффективность аналитической сертификации.

Расширение возможностей проектирования

Расширение возможностей проектирования

Различные структуры, действующие в аэрокосмической отрасли, стремятся обеспечить инженеров-контрукторов средствами компьютерного инжиниринга, позволяющими не только проектировать, но и анализировать, а также сертифицировать детали. Внедрение подобных средств даст им возможность заметно сократить продолжительность разработки. Это стремление подстегивает разработку средств нового типа, которые представляют собой среду для проведения анализа, оптимизации и проверок на технологичность, а также редактирования геометрии. Кроме того, эти средства должны обеспечивать быстрое принятие решений и проведение циклов повторного проектирования.

Оптимизация процесса принятия решений на этапе выработки концепции

Оптимизация процесса принятия решений на этапе выработки концепции

Широкое внедрение средств анализа данных позволяет выработать конкретный процесс принятия решений на ранних этапах реализации программы. Применение статистических методов, таких как снижение размерности, при работе с большим количеством проектных параметров дает возможность выявить ряд критически важных характеристик. А моделирование сложных физических явлений с учетом этих характеристик, в свою очередь, позволяет определить наиболее перспективные конструкторские решения и предусмотреть наиболее важные меры еще на начальном этапе изысканий.


Внедрение аналитической сертификации

Внедрение аналитической сертификации

Современные средства. Производители и поставщики летательных аппаратов стремятся ускорить проведение сертификации своих разработок. В настоящее время она основана главным образом на физических испытаниях. Попытки внедрить аналитическую сертификацию, которые неоднократно предпринимались в прошлом, не принесли желаемого результата из-за технических ограничений: устаревшие средства и процедуры анализа оказались не в состоянии удовлетворить новые требования. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу и интегрированным рабочим процессам средство Altair HyperMesh™ позволяет реализовать быструю и надежную аналитическую сертификацию продукции в аэрокосмической отрасли. Кроме того, все более широкое распространение получают средства проектирования на базе цифрового моделирования, в т. ч. средство топологической оптимизации Altair OptiStruct™.

Автоматизация составления аналитических отчетов. Создание подробных отчетов о нагрузках, которые, к тому же, нередко приходится составлять повторно, отнимает много времени, которое было бы целесообразнее уделить изучению и толкованию результатов моделирования. Автоматизация позволяет сократить продолжительность составления и обновления отчетов на 80 %. Средство Altair Automated Reporting Director™ обеспечивает составление единообразных отчетов. Кроме того, оно позволяет описывать и верифицировать модели, а также представлять результаты в едином формате.

Минимизация массы и разработка конструкций с минимальной массой Если разработчикам нужно сократить срок создания изделия, им следует применять средства моделирования и оптимизации с самого начала работ, а не только на этапе валидации. Чтобы клиенты могли решить эту непростую задачу, мы разработали средства Altair Inspire™ и Altair SimSolid™, которые позволяют создавать модели и оптимизировать разработки еще на стадии конструирования. С помощью этих инструментов можно выполнять анализ, оптимизацию и проверку на технологичность, а также редактировать геометрию. Кроме того, они позволяют быстро принимать решения и проводить циклы повторного проектирования.

Расширенные возможности моделирования и анализа

Расширенные возможности моделирования и анализа

Проектирование композиционных материалов. Программное средство OptiStruct® широко применяется для разработки слоистых композитов и оптимизации их свойств. Оно позволяет оптимизировать форму слоев композитов, подобрать оптимальное число слоев и оптимальную последовательность их стыковки, а также учесть производственные ограничения Средство Altair Multiscale Designer™ обеспечивает точное и эффективное моделирование свойств материалов, а также деталей, изготовленных из непрерывного и рубленого волокна, сотовых наполнителей, решетчатых структур и т. д.

Моделирование механизмов. Интегрированное средство Altair MotionSolve™ позволяет анализировать и улучшать характеристики механизмов путем моделирования многообъектных систем. Программа MotionSolve® обеспечивает моделирование динамических систем, которые используются при взаимодействии летательных аппаратов с поверхностью земли (рулежка, взлет, посадка, торможение и прерывание взлета), уборке шасси, использовании закрылков и управлении полетом. Она позволяет изучать усилия в зубчатых передачах, характеристики механизмов открывания дверей и различные динамические явления. Кроме того, это средство пригодится конструкторам вертолетов и спутников, а также специалистам, которые изучают размещение сидений.

Разработка силовых установок. Средство OptiStruct обеспечивает поиск решений при изучении форм колебаний, а также динамики и кинетической энергии несущего винта путем комплексного анализа характеристических чисел. Кроме того, с его помощью можно проводить комплексные физические расчеты для нелинейного анализа и изучения долговечности конструкций. Оно позволяет, в частности, эффективно решать уравнения, описывающие теплопередачу, работу систем «болт-шайба», поведение сверхупругих материалов и различных контактов. Компания Altair также предлагает вниманию клиентов средства моделирования, которые дают возможность уверенно определять термические, механические и электромагнитные характеристики электрических силовых установок на этапе проектирования. Одно из них — программа Altair Activate™ — позволяет оптимизировать коэффициент полезного действия систем в целом путем моделирования силовой электроники и средств управления.

Изучение взаимодействия систем

Изучение взаимодействия систем

Многоаспектное физическое моделирование. Компания Altair предлагает клиентам средства многоаспектного физического моделирования, которые обеспечивают создание большого количества взаимодействующих физических моделей, способных полностью описать аэродинамические, механические и электромагнитные характеристики системы. К примеру, средство поиска решений в области вычислительной гидродинамики (CFD) Altair AcuSolve™ позволяет смоделировать атмосферное давление на обтекатель во время полета. Результаты моделирования давления затем можно будет привязать к модели, созданной в программе OptiStruct, чтобы точно предсказать поведение обтекателя под аэродинамической нагрузкой.

Конструирование и размещение антенн. Совершенствование летательных аппаратов ведет к расширению номенклатуры устанавливаемого на них радиоэлектронного оборудования. Современные летательные аппараты, как правило, оснащаются десятками различных систем: метеорологическими радарами, средствами связи, навигации, наблюдения и управления воздушным движением. Для обеспечения работы этого оборудования на них приходится размещать множество различных антенн, работающих в разных диапазонах частот. Свойства антенны во многом зависят от характеристик носителя, на котором она установлена. Средство Altair Feko™ позволяет оптимизировать конструкцию и размещение антенн в контексте интеграции различных систем.

Обеспечение электромагнитной совместимости. Под электромагнитной совместимостью (ЭМС) подразумевается способность различных систем надежно и безопасно взаимодействовать между собой в составе комплекса бортового радиоэлектронного оборудования летательного аппарата. Ее обеспечение подразумевает проверку всех систем на уязвимость к воздействию электромагнитного излучения и соответствие техническим нормам, регламентирующим уровень излучений. Средство Feko® позволяет моделировать важные критерии электромагнитной совместимости, в т. ч. связь между антеннами, для обеспечения требуемых характеристик антенн и чувствительности к мощным радиосигналам от внешних источников — т. н. излучаемым полям высокой интенсивности (HIRF). Опираясь на результаты моделирования, разработчики смогут найти конструктивные решения, которые позволят минимизировать отрицательное влияние излучаемых полей высокой интенсивности (HIRF), а также воспрепятствовать появлению высокочастотных токов в кабелях и электромагнитных полей в непосредственной близости от оборудования, способных негативно отразиться на работе различных систем.