使用多物理学优化的第一个传单

2012年11月12日

1903年12月标志着动力飞行时代的开始,赖特兄弟(Wright Brothers)在历史上倒下。这是个人计算机和模拟软件存在的时间。必须使用物理原型和现实生活实验来确定飞机的最佳设计。如果赖特兄弟能够使用计算机和建模软件,那么设计是什么样的?宾夕法尼亚州立大学的三名研究人员试图找出如果使用多物理软件,他们的设计可能会有所不同。

赖特兄弟和他们的第一个传单是历史。12月17日Th对于航空的进步来说,这是一个非凡的一天,当时两个兄弟在北卡罗来纳州凯蒂·霍克(Kitty Hawk)取得了四次成功的航班。毫无疑问,他们的设计足够好,可以将结构带入空中。如果他们可以使用多物理软件来确定理想的设计,而不是为“足够好”定居?这个问题在今年早些时候在波士顿会议上发表的论文中得到了回答,标题为“一种使用COMSOL优化第一个传单的计算方法”。

Abdul Aziz,Hoofar Pourzand和Anand Singh进行的研究涉及如何减轻飞机的重量,从而提高飞行效率。他们认为,通过结构改变飞机,可以减少飞行时间。当然,这需要以不损害飞机飞行能力的方式进行。那么如何修改设计呢?使用SolidWorks®对传单进行建模后,然后通过我们的SolidWorks®的Livelink™,可以进行一系列分析。通过使用comsol多物理和结构力学模块他们能够拆除连接上部和下翅的16条垂直条中的四个。

第一传单的多物理模型
拆除了四个垂直条的传单模型,导致结构更轻。图片提供:Abdul Aziz,Hoofar Pourzand和宾夕法尼亚州立大学的Anand Singh。

然后,他们使用了CFD模块计算涉及的空气动力。在这样做的过程中,他们能够根据12月当天的飞行条件以及机翼上的压力分布和速度剖面来确定飞行的持续时间和距离。

第一传单的机翼上的压力分布
机翼上的压力分布。图片提供:Abdul Aziz,Hoofar Pourzand和宾夕法尼亚州立大学的Anand Singh。

如果您错过了他们在波士顿的演讲,您可以看到三位研究人员如何执行实验以及他们的完整发现下载他们的论文


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