利用ANSYS Fluent設計無人機！

2016-10-22 by:CAE仿真在線來源:互聯網

科技的發展,總能創造令人意想不到的奇跡,無人機正是一種讓人“浮想聯翩”的成果。無人機的廣泛應用得益于設計理念上的不斷創新,這使得CAE仿真技術在無人機的研發設計中舉足輕重。

無人機(UAV)是無人駕駛飛機(Unmanned Aerial Vehicle)的簡稱,是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機,包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等。

四旋翼飛行器

隨著近些年來民用級和消費級無人機市場的高速發展,無人機在航拍、農業、植保、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監控傳染病、測繪、氣象、新聞報道、電力巡檢、影視拍攝等眾多領域的應用都呈現出了爆發式的增長。

來看看民用級和消費級無人機市場的龍頭企業DJI大疆創新的宣傳片,就能感受到無人機的豐富功能和迷人的魅力了。

大疆無人機宣傳片

無人機的設計是一個典型的多學科、多物理場的系統工程,涉及到電磁、結構、流體、熱等多個領域,包括天線布局、電機與驅動控制、電磁兼容與安全防護、沖擊、碰撞、跌落、氣動布局、側風穩定性等問題,如果使用傳統的試驗設計手段,通常整個研發設計周期少則數月、多則數年,但借助CAE工程仿真技術效果則會大大不同。ANSYS多物理場仿真技術,能夠幫助企業縮短研發設計周期,加快新技術、新工藝的應用,提高產品的市場競爭力,節約研發成本。

ANSYS多物理場仿真技術

接下來,我們聊一聊ANSYS CFD流體仿真技術在無人機設計中的應用。

多旋翼飛行器作為民用級和消費級無人機市場的主力產品,其氣動性能設計較為復雜,因為多旋翼飛行器僅能通過調節不同旋翼的電機轉速來實現各旋翼的升力變化,進而控制飛行器的姿態和位置,因此其本身是一個不穩定的欠驅動系統。再加上旋翼本身既隨著機體一起運動又做自轉運動,還需要考慮力矩的平衡、側風穩定性等問題,而且旋翼之間氣動干擾現象非常復雜,難以通過飛行試驗或風洞試驗獲知其詳細的氣動性能,因此借助ANSYS CFD流體仿真工具對大量的氣動布局、配平方案進行遴選和優化就成為了必要的研發設計手段。