Simulación y Análisis del Acoplamiento Unidireccional Fluido-Sólido-Térmico de Aeronaves de Espacio Cercano
Autores: Tang, Jiwei; Xie, Weicheng; Wang, Xiaoliang; Chen, Cheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación y Análisis del Acoplamiento Unidireccional Fluido-Sólido-Térmico de Aeronaves de Espacio Cercano
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Modelo
Propiedades mecánicas
Dirigible
Envoltura
Temperatura
Tensión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Basado en los datos del experimento biaxial del material de la membrana bajo condiciones de calor y frío, se estableció un modelo de cálculo de propiedades mecánicas del material de envoltura considerando los efectos de las relaciones de esfuerzo variables, magnitudes de esfuerzo y temperaturas sobre las propiedades mecánicas del material de dirigibles de espacio cercano. Utilizando el modelo de fuente de calor, simulación de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), Función Definida por el Usuario (UDF), software de análisis de elementos finitos estructurales y la subrutina de usuario de un dirigible para definir el comportamiento del material textil, se estableció el modelo de acoplamiento fluido-estructura-térmico de las envolturas de dirigibles. Además, se seleccionó un dirigible de espacio cercano como sujeto de investigación para calcular las diferencias de temperatura diurnas durante el solsticio de verano y analizar la distribución de temperatura diurna de la envoltura. Bajo condiciones ambientales controladas, se calculó y resumió la ley de deformación del dirigible de espacio cercano bajo la influencia del acoplamiento fluido-estructura-térmico. El presente modelo de acoplamiento fluido-sólido-térmico tiene en cuenta la anisotropía de los materiales, temperatura, magnitud de esfuerzo, relación de esfuerzo y otros factores influyentes, lo que puede reflejar y predecir de manera más precisa la distribución de esfuerzo-deformación y la ley de deformación de los dirigibles de espacio cercano.
Descripción
Basado en los datos del experimento biaxial del material de la membrana bajo condiciones de calor y frío, se estableció un modelo de cálculo de propiedades mecánicas del material de envoltura considerando los efectos de las relaciones de esfuerzo variables, magnitudes de esfuerzo y temperaturas sobre las propiedades mecánicas del material de dirigibles de espacio cercano. Utilizando el modelo de fuente de calor, simulación de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), Función Definida por el Usuario (UDF), software de análisis de elementos finitos estructurales y la subrutina de usuario de un dirigible para definir el comportamiento del material textil, se estableció el modelo de acoplamiento fluido-estructura-térmico de las envolturas de dirigibles. Además, se seleccionó un dirigible de espacio cercano como sujeto de investigación para calcular las diferencias de temperatura diurnas durante el solsticio de verano y analizar la distribución de temperatura diurna de la envoltura. Bajo condiciones ambientales controladas, se calculó y resumió la ley de deformación del dirigible de espacio cercano bajo la influencia del acoplamiento fluido-estructura-térmico. El presente modelo de acoplamiento fluido-sólido-térmico tiene en cuenta la anisotropía de los materiales, temperatura, magnitud de esfuerzo, relación de esfuerzo y otros factores influyentes, lo que puede reflejar y predecir de manera más precisa la distribución de esfuerzo-deformación y la ley de deformación de los dirigibles de espacio cercano.