HyperWorks在航空传感器研发中的应用

2016-10-05 by:CAE仿真在线来源:互联网

项目介绍

Esterline Advanced Sensors是全球领先的航空传感器供应商。其所有传感器产品研发均在法国布尔日市的分公司完成。研发团队有5名工程师负责传感器的有限元建模和模型可靠性验证,通过有限元分析确定产品的安全裕度。Esterline对每一个客户都会开发特定的传感器,新型传感器的开发始于客户的个性化需求。为迎接这一挑战,Esterline不得不采取多组仿真分析来满足这些需求,同时,为了获得一个最优的传感器设计方案,常常需要进行从CAD模型简化(包括非功能性的倒角、槽、小孔的去除以及对力学性能没有显著影响的复杂形状的修改等)到最终的有限元分析、试验结果对比(共振、模态振型、通过应变计的应力测量等)以及参数拟合等多次迭代。为了整合研发流程以及提高模型研发效率,Esterline AdvancedSensors开始在其航空传感器的研发流程中应用HyperWorks,特别是HyperMesh模块。

挑战

客户个性化需求使得EsterlineAdvanced Sensors大部分产品独一无二,这也为产品的研发带来极大的挑战。研发过程中由于需求的改变常常造成仿真模型的多次修改,为了在合理时间范围内发布一款高质量的传感器,能否根据需求变化快速修改已有模型是非常重要的。这其中包括快速创建模型以及快速响应设计变更的能力。

Esterline传感器由不同材料(金属和非金属)的多个子部分构成。仿真前处理阶段,即使是体积很小的传感器,由于使用不同类型的网格模型,也将变得非常复杂。不管使用何种工具,仿真效率和可靠性在很大程度上都取决于网格特征与质量,为了将计算时间降低到最低限度以便进行优化迭代,工程师倾向于使用结构化网格。

解决方案

发动机外环结构有限元模型

空气管道式传感器有限元模型

建模流程:CAD模型—实体分割—网格划分—最终求解模型

用于冲击仿真分析的传感器及其安装平台有限元模型

Esterline Advanced Sensors将HyperWorks特别是HyperMesh引入其航空传感器研发流程中。在完成CAD建模后,Esterline工程师使用HyperMesh读入各种CAD模型,建立适应各类仿真分析的有限元模型。HyperMesh是一款高性能的有限元前处理器,它能提供高度交互式可视化建模环境进行高质量网格划分和产品性能分析。HyperMesh拥有最广泛的主流CAD软件和CAE软件接口,为企业提供一个成熟的统一的仿真平台。HyperMesh区别于其他网格划分工具的主要特征是在很短时间内为各种商业求解器的不同分析类型提供精确网格模型的能力。网格划分工作结束后,工程师可将这些网格模型用于诸如结构有限元分析、NVH分析以及CFD分析等不同的分析领域。