飞行器气动弹性仿真软件合集

MSC Nastran是海克斯康旗下的世界上第一个有限元结构分析软件，也当今众多行业的黄金标准， 是一 款多学科结构分析软件，被工程人员应用于分析横跨线性、非线性、自动化结构优化和 疲劳强度等领域的静态、动态、热等多学科结构问题，所有上述分析学科都支持高性能计算。

MSC Nastran具有完善的气动弹性分析功能，包括静气弹分析、颤振分析、气弹动响应分析以及气弹优化分析，可以帮助用于完成固定翼飞机、无人机、旋翼直升机、导弹等不同类型的飞行的静气弹配平分析、颤振分析、气弹动响应分析以及气弹优化分析。MSC Nastran具备多种不同的气动力计算方法，包括：偶极子格网法、ZONA51法、恒压法、马赫盒法、活塞理论、细长体和干扰体理论等等，可以对亚音速、跨音速和超音速不同条件下的气动力进行计算分析。同时MSC Nastran具备灵活开放的接口，支持引入外部气动力数据，以使数据更加符合实际使用需求。

MSC Nastran从早期版本开始就已经具备了气弹分析的功能，经过了几十年的发展，已经成功航空航天气 弹分析领域的标准工具，也是FAA适航认证的指定分析工具。

SIMULIA 3DExperience是达索系统面向仿真用户和企业推出的革命性平台。SIMULIA基于3DEXPERIENCE平台，支持多学科协同仿真与数据管理，SIMULIA通过其多物理场耦合能力、专用优化工具及平台化协作功能，为气动弹性仿真提供了从建模、分析到优化的全流程解决方案。

SIMULIA 3DExperience通过Abaqus和XFlow等工具实现气动弹性分析中的流固耦合（FSI）模拟。支持结构动力学、热传导、材料非线性等复杂问题的求解，能够与计算流体动力学软件（如XFlow、PowerFLOW）联合仿真，实现气动载荷与结构变形的双向耦合分析。SIMULIA支持从亚音速到高超声速的全范围气动弹性稳定性评估。Abaqus通过模态叠加法或直接积分法求解结构动力学方程，结合CFD工具模拟非定常气动载荷，可预测飞行器颤振边界及动态响应。针对高超声速环境，SIMULIA平台提供气动加热与结构传热的耦合分析能力。Abaqus可模拟热防护系统在气动加热下的热应力分布，并结合XFlow计算高温气体对结构的动态影响。

‌Simcenter Zona‌是西门子旗下的一款飞机结构气动弹性分析软件，具有近40年的历史。该软件主要用于仿真任何马赫数的飞机结构气动弹性，适用于所有速度域（亚音速、跨音速、超音速和高超音速）的任何类型的飞机或航天器设计‌。

‌Simcenter Zona能够精确模拟翼身结构与高保真几何，使用统一气动影响系数（UAIC）方案对不同马赫数进行分析。该软件支持多学科设计与优化，确保数据在飞机认证环境中的可追溯性，提高生产效率‌。提供先进的工程软件解决方案，计算飞机飞行载荷，包括气动弹性和气动热弹性效应，进行详细的飞机结构应力分析。利用高阶亚音速/超音速/高超音速面板方法创建气动和载荷数据库，用于自由度仿真和临界载荷识别‌。使用欧拉方程求解器结合结构有限元模态解，进行颤振、机动载荷、阵风载荷和静力气动弹性分析。支持结构非线性分析，适用于非线性气动弹性分析‌。
Simcenter Zona在航空航天领域有着广泛的应用，特别是在飞机结构气动弹性性能仿真方面表现出色。通过将气动弹性分析紧密集成到数字主线中，西门子进一步强化了其在航空航天仿真领域的领先地位，帮助客户实现高效、可持续的创新‌。

TF-CFlow是深圳十沣科技有限公司旗下的一款基于结构化网格开展可压缩气体流动模拟与气动特性分析的计算流体力学软件，搭载以有限体积与有限差分混合算法为核心的密度基求解器，凭借自主研发的快速重叠网格装配技术、丰富的湍流模型、多样的数值方法与动网格技术以及高效并行计算，可实现不同结构化网格类型、复杂几何构型、跨速域、多流动类型、涉及运动属性等多种条件的流场仿真与气动分析（内/外流、旋转机械），准确刻画可压缩湍流、超音速流动、激波与边界层相互作用、边界层分离等复杂物理过程。

TF-CFlow具备外部绕流（飞行器等）、内部流动（进气道）以及旋转机械（发动机）多种流动类型的模拟仿真能力，可实现亚声速、跨声速和超声速甚至高超声速（无化学反应）流动的数值计算，精准模拟可压缩湍流、激波与膨胀波、激波与边界层相互作用等复杂物理过程，以及实现气动性能准确预测。

TF-CFlow软件可应用于航空、航天、机械、动力、兵器等行业，能够有效解决工程应用中流动、传热、气动性能预测等问题。同时，友好的用户界面搭配后处理可视化引擎和数据后处理功能，支持在Windows、Linux等多平台上实现计算—展示—分析—报告输出的一体化仿真流程。

‌HCFDLab是西安前沿动力软件开发有限责任公司 自主研发的一款针对复杂构型气动-结构相互耦合作用的仿真软件‌，支持四面体、六面体等混合网格求解N-S方程和结构动力学方程，用于亚、跨、超音速条件下的复杂流场仿真。

HCFDLab能够求解理想气体不可压/可压缩N-S流体方程，准确预测亚、跨、超音速范围内的复杂流场特性，如分离流和激波边界层干扰‌。通过耦合N-S流体方程和结构动力学方程，HCFDLab能够精确预测气动弹性稳定性和响应问题，包括非定常气动力仿真和时域阵风响应计算‌。支持紧支径向基函数(RBF)和逆等参映射(IIM)两种高效数据插值方法，提高计算效率‌

‌HCFDLab静气弹计算支持模态法和柔度法，动气弹计算支持模态法并可调用外部有限元软件如NASTRAN进行联合仿真，准确计算颤振、抖振、嗡鸣等问题‌。采用高保真度CFD/CSD时域推进耦合气动弹性精细化仿真，准确捕捉跨音速颤振“凹坑”等非线性特征‌。