航空工程大型通用软件应用大作业模板Word格式.docx

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1.1作业要求：

1、用提供的翼型数据，生成翼型曲线；

2、参考所给的机翼图例，使用参数化设计，参数为：

翼根弦长=500mm、翼中弦长=270mm、

翼尖弦长=150mm、内翼展长=525mm、

外翼展长=800mm、内翼后掠角=15度、

外翼后掠角=15度

翼尖不要求倒圆，最后在Part设计环境中生成实心体机翼（不是曲面）；

3、在工程图环境中生成三视图，并标注尺寸；

4、上述三维模型和工程图分别截图插入word文档的Catia部分；

最后提交作业

时，part文件和word报告一起提交。

5、生成的Catia实体机翼模型会在后续作业中使用。

1.2作业报告：

1、作业截图如下：

图11三维模型截图

图12工程图截图

2、part文件见电子版附件。

2.Fluent部分

2.1作业要求：

1、将本组的翼型数据导入到ICEM软件中，生成弦长c=2m的翼型曲线；

2、采用四边形网格划分计算区域；

3、计算条件：

H=11m，Ma=0.4,alpa=3deg，压力远场边界条件、SA湍流模型；

4、计算结果提取内容：

网格分布图、气动力系数、翼型表面压力曲线、翼型周围的压力云图和速度云图、翼型周围的速度矢量图和流线图。

5、word报告:

计算方法和流程、计算结果提取内容。

2.2作业报告：

计算方法及流程：

1、将翼型数据导入到ICEM软件中，通过图形缩放功能，生成弦长2m的翼型曲线；

2、划分计算区域：

参考图2-1，在翼型周围建立C字型网格；

3、建立边界条件：

入流，出流，翼型表面等；

具体详见prj文件或fluent的cas文件；

4、导出Icem中划分的网格为.msh格式，打开fluent软件，导入该.msh网格；

5、按照作业要求改变fluent中的各项设置，具体设置见。

cas文件；

6、开始计算，将计算结果后处理得到如下内容：

图21网格分布图

图22翼形表面气动力系数分布曲线

图23翼型表面压力云图

图24翼型表面速度云图

2、相关文件见电子版附件。

图25翼形表面压力分布曲线

图26翼型周围的速度矢量分布图

图27翼型周围的流线图

3.Ansys部分

3.1.作业要求：

1、将Catia模型导入Ansys生成实体模型；

2、采用扫略网格划分计算模型；

3、输入参数：

机翼为各向同性线弹性材料，弹性模量75GPa，泊松比0.2，材料的拉伸强度为120MPa，压缩强度为80MPa；

4、计算条件：

翼根为固支边界条件；

机翼上下表面分布承受0.4MPa、0.6MPa均布气动压力，翼尖中点上承受200N集中力作用，方向与上表面压力方向相同；

5、计算要求：

计算机翼的全场应力和变形，并对机翼的强度进行校核，给出由翼根到翼尖任意路径上的应力和挠度分布规律；

计算机翼的固有振动频率

6、提交结果：

计算报告和命令流。

3.2作业报告：

图31扫略网格图

图32第三强度理论应力云图（S3）

图33第二强度理论应力云图（S2）

图34第一强度理论应力云图（Nodal_Sum）

图35应变分布云图

图36机翼变形示意图

由上图可以看出，最大拉应力为SMX=.293E+10Pa>

125MPa

最大压应力为SMN=-.326E+10Pa<

-125MPa

所以，强度不够！

由于没有给出密度参数，假设为：

2700

其前10阶模态参数如下：

*****INDEXOFDATASETSONRESULTSFILE*****

SETTIME/FREQLOADSTEPSUBSTEPCUMULATIVE

10.41567E-01111

20.16434122

30.23082133

40.36517144

50.39173155

60.70476166

70.73668177

80.79442188

91.0492199

101.191811010

其他各节点的计算结果见附件中相关文件。

4.Matlab部分：

4.1作业要求：

利用Fluent计算结果：

1.在三维空间绘制翼型外形压力系数分布图；

2.计算整个翼型沿X方向的阻力；

3.计算整个翼型沿Y方向的升力；

4.计算整个翼型相对于1/4弦线长位置的俯仰力矩

5.提交计算报告：

命令语句及计算结果

4.2作业报告

1．

图41翼型外形压力系数分布图

Upper=Upper/50;

Lower=Lower/50;

xs=（Upper（:

1））'

;

ys=（Upper（:

2））'

x=（Pressure_Coeff_Up（:

y=interp1（xs,ys,x,'

linear'

）;

z=（Pressure_Coeff_Up（:

plot3（x,y,z）;

gridon

holdon

>

xs=（Lower（:

ys=（Lower（:

x=（Pressure_Coeff_Down（:

z=（Pressure_Coeff_Down（:

x=（Upper（:

y=（Upper（:

plot（x,y）;

x=（Lower（:

y=（Lower（:

2.

由fluent的计算结果可以直接读出：

单位长度的该翼型X方向的阻力为：

-200.95567N

3.

单位长度的该翼型Y方向的升力为：

11385.837N

4.由fluent的计算结果，知压心x坐标为0.69515757

所以：

俯仰力矩为（0.69515757-chord）*Lift

Matlab命令为：

（0.69515757-2.0*.25）*11385.837

结果为：

2.2220e+003N/m

5.命令语句及计算结果见上.