ANSYS结构仿真解决方案 | 航空航天行业应用

1、涡轮叶片的损坏（隐式方法-显式方法耦合仿真）

分析鸟类被卷入涡轮叶片的现象（鸟击）的案例。通过Ansys（隐式方法）的结构分析求解出因为叶片旋转而被加载的离心力，并将其结果作为初始应力进行碰撞分析（显式方法）。

对应产品：

• Ansys LS-DYNA

• Ansys Mechanical Enterprise

• Ansys Autodyn

可以求解出太阳能板框架上有积雪载荷的状态下的应力。此外，还可求解出太阳热引起的膨胀和冷却时的压缩，还可求解出重复发生这些现象所导致的疲劳。

对应产品：

• Ansys Mechanical Pro以上

3、自行车用框架结构的仿真

自行车的框架部分使用CFRP（碳纤维增强塑料），因此使用复合材料专用的前处理器/后处理器定义具有复杂形状的CFRP的层数和纤维方向，预测可能发生损坏的位置。

对应产品：

• Ansys Mechanical Enterprise

4、齿部位的应力

使用（根据CT扫描数据建立的）STL数据进行的结构仿真。采用AnsysExtendedMeshing读取齿颚部位的STL数据，以修改几何形状建立网格后，在Ansys上从牙齿前端向下巴加载荷进行仿真。

对应产品：

• Ansys SpaceClaim Direct Modeler

• Ansys Mechanical Pro以上

5、风车的流体-结构耦合仿真

仿真螺旋桨型风车（结构）和空气（流体）相互作用的案例。通过接受风的阻力求解出螺旋桨和塔架产生的应力。根据需要，也可验证振动问题。

对应产品：

• Ansys Mechanical Enterprise

• Ansys CFD-Flo以上

• Ansys Fluent

（可以通过 Ansys Mechanical Pro以上的组合来进行单向耦合仿真）

6、飞机发动机支架拓扑优化分析

基于结构分析中的应力分布，可以获得支架的刚度。在对形状进行优化后，可在保持刚度的同时将重量减少80％，优化的形状可导出为STL格式。

对应产品：

• Ansys Mechanical Pro以上

7、连杆的疲劳仿真

根据作用于连杆的应力载荷对应力寿命疲劳（高周疲劳）进行计算。用Goodman、Soderberg、Gerber等的平均应力理论预测寿命、损坏程度和安全系数。

对应产品：

• Ansys Mechanical Pro以上

8、从漏斗中排出药片

这是为了确定将药片填充到容器的工序而仿真药片从漏斗中排出的状态的案例。通过药片形状和漏斗形状等关系，可以仿真评估是否顺利填充。

对应产品：

• Ansys LS-DYNA

• Ansys Mechanical Enterprise

• Ansys Autodyn