Дроп-тест вертолета на полозковом шасси

[AspirantKAI 0]

1. Во всех статьях по этой теме в качестве посадочной поверхности используются Shell элементы с заданием Rigid материала.
Почему не используют Rigid wall? 
Какая разница между Rigid wall и Shell+Rigid material в данной постановке задачи? 

2. Во время посадки на вертолет действует подъемная сила несущего винта и ускорение свободного падения. Значит ли это что перед выполнением моделирования переходного процесса удара вертолета о посадочную поверхность, необходимо выполнить этап Dynamic Relaxation с целью достижения статического равновесия непосредственно перед контактом с поверхностью? В чем могут быть причины рассхождения  Dynamic Relaxation? На графике показывает что в процессе динамической релаксации кинетическая энергия увеличивается, а должна уменьшаться.

3. Допустимо ли вместо динамической релаксации использовать исскуственное демпирование в начальный момент времени и последующим его отключением. После которого будет приложена начальные скорости к узлам модели?

4. В процессе удара вертолета о посадочную поверхность наблюдается колебания полозков. Колеблясь полозки ударяются об Rigid wall и поэтому график реакции Rigid wall выглядит как указано на рисунке. В реальности колебаний с такими большими амплитудами не наблюдается.

5. Можно ли данную задачу решать в неявной динамике? Начальная скорость в момент удара не более 3,5 м/сек. Время взаимодействия с посадочной поверхностью 0,2..0,3 сек.

[piden 2 874]

2. Я считал, что Dynamic Relaxation вводится в краш-тестах авто, чтобы произошла усадка шасси, нагрузка пружин подвески итп. В случае падающего вертолета сложно представить, какой должен быть preloading. Нагрузка на лопасти? Стоит ли ее учитывать?

И если объект падает с ускорением, почему кинетическая энергия должна уменьшаться?

 

3. Почему не подходит вариант просто приложить начальную скорость?

 

4. Тут по соседству почти про это тема есть. Хотя с однозначными ответами там пока тоже сложно)

 

5. Законом это не запрещено) Всегда можно попробовать

 

[AspirantKAI 0]

24 минуты назад, piden сказал:

2. Я считал, что Dynamic Relaxation вводится в краш-тестах авто, чтобы произошла усадка шасси, нагрузка пружин подвески итп. В случае падающего вертолета сложно представить, какой должен быть preloading. Нагрузка на лопасти? Стоит ли ее учитывать?

И если объект падает с ускорением, почему кинетическая энергия должна уменьшаться?

 

3. Почему не подходит вариант просто приложить начальную скорость?

 

4. Тут по соседству почти про это тема есть. Хотя с однозначными ответами там пока тоже сложно)

 

5. Законом это не запрещено) Всегда можно попробовать

 

2. Нагрузка учитывается не на лопасти, а на несущем винте. Она составляет 2/3 от веса вертолета в процессе удара. Не учитывать ее будет ошибочно.
Объект падает с ускорением. Но в фазе динамической релаксации на каждом временном шаге скорости в узлах модели уменьшаются (вводится искусственное демпфирование модели). Когда кинетическая энергия достигает заданного небольшого значения, процесс динамической релаксации считается сошедшимся и начинается фаза переходного процесса с предварительным напряженным состоянием в фазе динамической релаксации.

 

3. Если просто приложить начальную скорость без гравитационной нагрузки и тяги несущего винта результат будет отличаться от истинного результата. Если приложить начальную скорость, гравитационную нагрузку и тягу то в следствии мгновенного приложения нагрузки будут наблюдаться искусственные осцилляции модели, которых быть не должно. Именно для этого используют предварительное нагружение модели путем динамической релаксации или другими методами для установления равновесного предварительно напряженного состояния в момент перед ударом.

 

4. Смотрел, там нет ответов на мои вопросы 

[Victor_M 30]

1 час назад, AspirantKAI сказал:

1. Во всех статьях по этой теме в качестве посадочной поверхности используются Shell элементы с заданием Rigid материала.
Почему не используют Rigid wall? 

 

использовать жесткую поверхность нельзя по многим причинам.., в частности одна из причин показана вот тут:

 

в момент контакта, параметры вибрации/колебаний могут быть в весьма широком диапазоне... соответственно  результаты решения о контакте могут меняться в значительном диапазоне 

 

при чем, контакт с поверхностью может играть отнюдь не главную роль в этом решении - т.е. рассматривать эту задачу как чисто "структурную" вероятно нельзя.......

 

"частоты" в данном случае не должны быть большими - поэтому явный решатель использовать вероятно не стоит.....

 

Изменено 27 января 2018 пользователем Victor_M

[Victor_M 30]

что Вы имеете даже при условии "максимального упрощения" постановки задачи:

- корпус вертолета - который имеет возбуждение от винта и от воздушных потоков вокруг корпуса

- два винта 

- воздушные потоки

 

вероятно, параметры колебания/движения у корпуса вертолета будут разными в воздухе и по мере приближения к земле + воздушные потоки будут так же отличаться.....

Изменено 27 января 2018 пользователем Victor_M

[AspirantKAI 0]

"максимального упрощения" ? никто по моему про это не писал.
воздушные потоки? они то тут причем?

[Victor_M 30]

1 час назад, AspirantKAI сказал:

"максимального упрощения" ? никто по моему про это не писал.
воздушные потоки? они то тут причем?

это и нагрузки не малые и демпфирование и пр. "сюрпризы" ....

впрочем Вам виднее... Вы все же в аспирантуре авиационного института...