Подскажите подходящий софт для анализа профиля крыла.

[zerganalizer 580]

Привет всем, кто меня ещё не знает. У меня повторно пробудился интерес к аэродинамическим профилям. Я ещё лет 10 назад создал генераторы профилей NACA 4 и 5 digit и собирался делать 6-е поколение (нашёл материалы официальные по алгоритму построения), когда сменил сферу деятельности. Примеры работы и обсуждение были тут.

 

Были найдены расхождения с забугорными программами.

 

Но несколько лет назад снова вёл изыскания на предмет создания универсального конфигуратора профиля, которым можно симулировать (аппроксимировать, имитировать) любой гладкий профиль и получить возможность поиска идеального профиля под конкретные задачи. Результаты были интересные, проектов 5 и более, в итоге получилось хорошее решение, но очень трудно управляемое.

 

В данный момент мне снова стало интересно, и я создал прототип со всего 3-мя параметрами, позволяющий генерировать аналоги всех NACA-подобных профилей в виде бесконечно гладких кривых (G3/4/5/бесконечность). Но чтобы оценить качество - нужна простая программа анализа, которая может по кривой (не по точкам!) провести анализ аэродинамики и качества сгенерированного профиля.

 

Желательно, чтобы программа была точная и бесплатная.

 

Кто что может посоветовать? Я пробовал FlowEFD, но не понял, как в ней анализировать чисто профиль, а не всё крыло. И как интерпретировать результаты анализа? Интересуют численные результаты аэродинамического качества, какие выдаёт общеизвестная программа AirFoil, но она не ест кривые, только точки.

 

Ваши варианты?

Изменено 15 декабря 2021 пользователем zerganalizer

[Fedor 1 628]

Цитата

 но попытки провести через них любую кривую провальны, и анализ кривизны это показывает.

Так вроде не сложно сделать сплайны с достаточно большим количеством производных для обеспечения гладкости... 

[a_schelyaev 371]

4 часа назад, zerganalizer сказал:

Процитирую некоторые посты разработчиков БПЛА и прочей авиационной тематики:

 

в принципе, Profili2 и X-foil делают одно и то же: они строят аналитическую кривую и решают её для конечного количества точек. этот способ я держу в уме, и в крайнем случае пользуюсь им. но это не совсем правильно.

в теоретических чертежах реальных ЛА эти вещи заданы аналитически (например, опорные точки сплайнов, точки взаимного пересечения касательных сплайна для каждой опорной точки и параметр tension для каждой опорной точки), что на порядок уменьшают количество не нужной работы руками, как-то: эскизы по точкам, сплайн по эскизам, выглаживание кривой после всего этого. и, главное - значительно облегчает работу с самой поверхностью, т.к. использование заведомо монотонного родителя избавляет от неожиданного вылетания кусков поверхностей при построении эквидистант и т.п. 

Я примерно для таких задач использую следующий метод, но нужен IСEM Shape Design, те V5R20:
1. Делаешь таблицу с расчетными точками.
2. Рисуешь конечные точки.
3. Соединяешь их Blend Curve
4. Эту кривую при помощи Featuring Modeling, превращаешь в контролируемый сплайн с заданным колвом точек и их соотв координатами.
5. Вручную при помощи анализа кривизны правишь вручную пока не даест дергать бантики. Есть возможность пользоваться несколькими командами одновременною Трудоемко но результат идеальный.
ICEM рулит!!! 

Всем привет, я тут новенький, наткнулся случайно на этот форум, искал инфу по постраению профиля наса, и наткнулся на золото! форум по катии да еще тема что мне нужна! я строил профили по точкам из таблиц, но качество профиля не радует, рассмотренный тут вариант очень интересен мне, но честно говоря не понял как реализован. никогда не применял формулы в катии для построения геометрии, подскажите как или пошлите куда надо

 

Микрона достаточно. Но есть ли способы аналогичные этому софту?

 

Имеем полином 7 степени, отправляем его в систему, которая умеет только полином 3 степени. Что будет с кривой в итоге?

Будет разрыв в производных и кусочная кривая. Если вы передадите точки, то сплайн может выдать осцилляцию.

Так зачем это все?

Изменено 16 декабря 2021 пользователем a_schelyaev

[zerganalizer 580]

6 минут назад, a_schelyaev сказал:

Имеем полином 7 степени, отправляем его в систему, которая умеет только полином 3 степени.

Это вы про передачу в CAE? Это всех САЕ так? Тогда уж нужен САЕ, интегрируемый в САПР и работающий напрямую с данными САПРа.

3 часа назад, piden сказал:

Интересно, а как это "профиль кривой в оригинале", если не по точкам? С таблицей касательных для каждой точки? Вторых производных, третьих...? Сразу образующий полином формулой?

Про NURBS не слышали? Есть САЕ, интегрируемые в САПР и зачитывающие родные данные.

[a_schelyaev 371]

1 минуту назад, zerganalizer сказал:

Это вы про передачу в CAE? Это всех САЕ так? Тогда уж нужен САЕ, интегрируемый в САПР и работающий напрямую с данными САПРа.

Это везде, включая CAD, а в CAE так и вообще используется дискретное представление и там все ваши производные локальные до одного места.

Изменено 16 декабря 2021 пользователем a_schelyaev

[zerganalizer 580]

46 минут назад, piden сказал:

Вот чтобы кривая, но не по точкам.

У меня нет точек в кривой, только нативная кривая по уравнению.

47 минут назад, piden сказал:

Предложение сохранить и зачитать нейтральный файл -- как раз про это было. 

IGES жёстко стандартизован, отклонения можно протестить, но на другом САПРе после импорта. Но всё же это будет не точками и сплайновыми аппроксимациями.

40 минут назад, Fedor сказал:

Так вроде не сложно сделать сплайны с достаточно большим количеством производных для обеспечения гладкости... 

Сверхкритические профили из точек сплайнами не пробовали обводить? Попробуйте, я наелся когда-то.

[Ветерок 2 154]

10 минут назад, a_schelyaev сказал:

Так зачем это все?

Этот вопрос можно задавать каждому зергопосту. Ответа не будет.

[zerganalizer 580]

7 минут назад, a_schelyaev сказал:

Это везде, включая CAD, а в CAE так и вообще используется дискретное представление и там все ваши производные локальные до одного места.

Ну так если вы дискретизируете родную кривую - получите погрешность дискретизации, а перегонять из сложной кривой в точки и зачитывать их в другом софте, натягивая сову на глобус сплайн на таблицу точек и только потом дискретизировать - получите погоду на марсе.

[KorovnikovAV 510]

7 минут назад, zerganalizer сказал:

Это вы про передачу в CAE? Это всех САЕ так? Тогда уж нужен САЕ, интегрируемый в САПР и работающий напрямую с данными САПРа.

3 часа назад, piden сказал:

Нет, не нужен. Нужен полноценный обмен данными. Параметризация, знаешь ли, ни одним разработчиком обеспечивается, вполне возможно данные по API и даже проще загружать и выгружать. Тот же Sysweld может обеспечивать обмен параметров из таблицы, а более попсовый Настран это делает напрямую. 

 

[a_schelyaev 371]

2 минуты назад, zerganalizer сказал:

Ну так если вы дискретизируете родную кривую - получите погрешность дискретизации, а перегонять из сложной кривой в точки и зачитывать их в другом софте, натягивая сову на глобус сплайн на таблицу точек и только потом дискретизировать - получите погоду на марсе.

Так о том и речь, что ваш полином деть некуда.

1 минуту назад, KorovnikovAV сказал:

Нет, не нужен. Нужен полноценный обмен данными. Параметризация, знаешь ли, ни одним разработчиком обеспечивается, вполне возможно данные по API и даже проще загружать и выгружать. Тот же Sysweld может обеспечивать обмен параметров из таблицы, а более попсовый Настран это делает напрямую. 

 

Загружать и выгружать вы можете только на ту математику, что есть в системе.

[KorovnikovAV 510]

2 минуты назад, a_schelyaev сказал:

Загружать и выгружать вы можете только на ту математику, что есть в системе.

Вы не математику выгружаете и загружаете, а конкретные значения.

[Fedor 1 628]

Цитата

наелся когда-то

Так чтобы не наедаться и пользуются аппроксимацией вместо интерполяций. И  еще можно алгоритм сглаживающих полиномов использовать для выглаживания кривых. Физики так избавляются от высокочастотных возмущений  :) 

[karachun 2 038]

1 минуту назад, zerganalizer сказал:

Ну так если вы дискретизируете родную кривую - получите погрешность дискретизации

А стоит ли по поводу этой погрешности волноваться? В процессе моделирования есть свои допущения и упрощения. В моделировании турбулентности, в определении точки отрыва, влиянии размеров домена и размеров сетки. В эксперименте тоже есть множество погрешностей: влияние стенок аэродинамической трубы. непостоянство свойств воздуха, погрешности изготовления модели, погрешности определения силы.

 

А вы тут за блохами гоняетесь.

 

Бесплатные и платные программы которые могут посчитать ваш профиль вам перечислили. Таких CFD пакетов в которые можно загрузить полином 7 степени и считать идеальную геометрию, среди них нет и не будет.

 

Хотите чтобы по геометрии все было с абсолютно нулевой погрешностью - пишите свою собственную программу.

Ответ вы получили. Остальное это пустопоржний треп в стиле Турты. Он тоже ищет одни отговорки чтобы ничего не делать.

[Fedor 1 628]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Скользящая_средняя   вот примерно так можно выглаживать ... 

[karachun 2 038]

@zerganalizer

Еще скажу а то здесь вроде этот момент не проговорили и вы могли находиться в заблуждении.

 

Сетка в CFD пакете буде дискретной. Профиль будет состоять из узлов и прямолинейных граней между ними. В процессе расчета будет проверенно несколько вариантов сетки. На каждом сетка будет последовательно измельчаться. По итогу такой проверки (которая называется сеточной сходимостью) мы и докажем что наша дискретная сетка достаточно мелкая что при дальнейшем измельчении результат (коэффициенты подъемной силы и лобового сопротивления) изменяются на пренебрежимо малую величину.

 

Этим мы и нивелируем тот факт что дискретная сетка не идеальна и не отражает идеальную форму профиля в полной мере.

Она отражает форму профиля в достаточной для расчетичка мере. И расчетчик определяет эту меру сам. Кому то и разницы в 5 процентов хватит. а кому-то нужно не более 0.1 процента.

Изменено 16 декабря 2021 пользователем karachun

[a_schelyaev 371]

12 минут назад, KorovnikovAV сказал:

Вы не математику выгружаете и загружаете, а конкретные значения.

Значения чего? Координаты точек, снятых с полинома 7й степени? Ну по ним сплайн кубический и сможете провести.

Изменено 16 декабря 2021 пользователем a_schelyaev

[zerganalizer 580]

20 минут назад, karachun сказал:

Таких CFD пакетов в которые можно загрузить полином 7 степени и считать идеальную геометрию, среди них нет и не будет.

А FlowEFD от Сименса? Он в недрах САПРа работает как встроенный модуль расчёта. Что построено - то и ест нативно. Все 16 степеней кривые.

[karachun 2 038]

@zerganalizer Ничего про FloEFD сказать не могу, с ним я не работал. Если так то значит выбор очевиден - этот самый FloEFD вам и нужен.

[zerganalizer 580]

22 минуты назад, karachun сказал:

30 минут назад, zerganalizer сказал:

Ну так если вы дискретизируете родную кривую - получите погрешность дискретизации

А стоит ли по поводу этой погрешности волноваться?

Тут как раз не волнуюсь. А вот двойной/тройной конвертации из кривой в точки, потом в какую-то кривую и только её потом мешить и считать.

[karachun 2 038]

Получается что ответ был у вас изначально.

Только что, zerganalizer сказал:

А вот двойной/тройной конвертации из кривой в точки, потом в какую-то кривую и только её потом мешить и считать.

Сделайте число точек заведомо больше чем предполагаемый размер сетки, например 10000.

[zerganalizer 580]

13 минут назад, a_schelyaev сказал:

Координаты точек, снятых с полинома 7й степени?

Если честно - я пробовал конвертировать полученные кривые - там десятки сегментов, и каждый 14-й степени. Вот поэтому я сразу обломался перегнать в один сегмент даже 16-й степени с минимальным отклонением в принципе. А когда отклонение около 1 мм (длина хорды 1 метр) поставил - получил синусоиду биений в анализе.

6 минут назад, karachun сказал:

Сделайте число точек заведомо больше чем предполагаемый размер сетки, например 10000.

Да можно попробовать. Но есть желание получать численные данные качества профиля после анализа сразу в САПРе (или зачитывать через Excel) без гемора с ручной растеризацией, построениями сетки и прочего. Иначе цикл "построение-анализ-коррекция на основе обратной связи" не выйдет автоматической.

26 минут назад, Fedor сказал:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Скользящая_средняя   вот примерно так можно выглаживать ... 

Выглаживать уже волнистый сплайн я пробовал многократно разными средствами. Это проще вообще забить на тему гладких профилей class А. В анализе кривизны херь типа такого: