Pipistrel Case Study: O virtualnom testiranju i certificiranju

Pipistrel Case Study: O virtualnom testiranju i certificiranju

Pročitajte Case Study našeg partnera - Pipistrel Vertical Solutions

Rješavanje zahtjeva za certifikacijom

Obavezna ispitivanja radi određivanja vlastitih frekvencija zrakoplova i njegovih upravljačkih elemenata s pripadajućim strukturnim prigušivanjem vrlo je dugotrajan i skup postupak koji može potrajati mjesecima. Rezultati takvih ispitivanja zatim se koriste za analizu lepršavosti (nestabilno oscilatorno aerodinamičko stanje s velikom amplitudom koja proizlazi iz interakcije strukture fluida), što definira maksimalnu sigurnu brzinu aviona i također pokazuje kako rasporediti težinu u upravljačkim komponentama kako bi se smanjile vibracije i poboljšala stabilnost leta.

„Zahvaljujući robusnosti i pouzdanosti SIMULIA Abaqus, konačne rezultate simulacija prepoznala je EASA (Europska agencija za sigurnost u zrakoplovstvu). To nam je dalo brži put do konačne potvrde strukturne cjelovitosti zrakoplova. " - dr. Tine Tomažič, tehnički direktor, Pipistrel Vertical Solutions


Stvaranje detaljnih digitalnih blizanaca postojeće ravnine

Pipistrel Vertical Solutions koristila je softver Abaqus da bi uspješno dovršila prvi dio zadatka, dakle utvrđivanje vlastitih frekvencija zrakoplova, prilikom certificiranja novog električnog zrakoplova s dva sjedala, Virus SW 128. Abaqus koristi metodu konačnih elemenata za izvođenje realnih simulacija. Budući da je prije nekoliko godina već provedeno opsežno fizičko ispitivanje sličnog zrakoplova Virus SW 121, tvrtka je imala idealnu priliku za izradu i kalibraciju modela FEM zrakoplova Virus SW 121 i prijenos znanja i parametara na model FEM zrakoplova. novi zrakoplov Virus SW 128. Kada su se izračunane prirodne frekvencije uspoređivale s izmjerenim, rezultati za sve promatrane vrijednosti bili su gotovo identični. Detaljan FEM model zrakoplova Virus SW 121 potvrdio je kao precizan digitalni prikaz već u upotrebi zrakoplova.

Uzimajući u obzir dugogodišnja iskustva, koja Pipistrel ima u izgradnji točnih FEM modela svojih zrakoplova, simuliranje prirodnih frekvencija dobro definiranih kompozitnih struktura, čiji su pojedinačni dijelovi uglavnom lijepljeni, nije predstavljao poseban izazov. Najzahtjevniji izazov bio je modeliranje mehanizama površina za kontrolu leta (komande kormila i nagiba i flaperoni) i određivanje potrebne elastičnosti i koeficijenata prigušenja zglobova. Mehaničko ponašanje površina za kontrolu leta ima glavni utjecaj na globalne vlastite frekvencije krila i trupa, kao i na interakciju strukture fluida, što je ključno u analizi lepršanja. Stoga je vrlo važno da model FEM točno bilježi krutost i svojstva mase cijelih mehanizama površina za kontrolu leta. S tim u vezi Abaqus nudi širok izbor spojeva i spojnica.

"Numerički modeli zrakoplova također su izvrstan alat za optimizaciju dizajna, provjeru novih ideja, usporedbu karakteristika čvrstoće i stabilnosti struktura od ugljika i staklenih vlakana itd." - Miha Škof, analitičar MKE-a, Pipistrel Vertical Solutions


Uspješna certifikacija novog aviona temeljena na realnoj simulaciji

Model postojećih zrakoplova izmijenjen je kako bi odgovarao novom zrakoplovu Virus SW 128. Zatim su izračunate prirodne frekvencije i poslane na daljnju analizu lepršanja.


Slika 1: Torzija repa s otklonom kormila na 6,1 Hz i asimetrična torzija krila s oscilacijama flaperona na 31,9 Hz.


Konačni rezultati potvrdili su strukturni integritet nove ravnine iz prirodne frekvencije i lepršavosti, a prepoznala ih je i EASA (Europska agencija za sigurnost zrakoplovstva). To je Pipistrelu omogućilo brži put do konačne potvrde strukturne cjelovitosti zrakoplova, tj. Ispitivanja u zraku najvećom brzinom zrakoplova. Očekivano, test je bio uspješan.


               
O tvrtki Pipistrel: Pipistrel Vertical Solutions podružnica je grupe Pipistrel, koja se specijalizirala za dizajn zrakoplova, inovativne električne i hibridne pogone zrakoplova, pogonske baterije i njihovo certificiranje prema najvišim zrakoplovnim standardima. Nositelj je ovlasti za planiranje zrakoplova od strane Europske agencije za sigurnost zrakoplovstva (EASA) i Slovenske nacionalne agencije za civilno zrakoplovstvo (SI-CAA). Zrakoplovi Pipistrel poznati su po jedinstvenim dizajnerskim rješenjima, upotrebi modernih kompozitnih materijala, visokoj pouzdanosti i niskim troškovima rada i održavanja. Iznad prosječne letačke sposobnosti i aerodinamičke i strukturne značajke omogućuju Pipistrelu da koristi inovativni električni pogon za postizanje nulte emisije. Grupa Pipistrel drži 100% tržišnog udjela električnih zrakoplova kod kupaca na svim kontinentima svijeta i u svojoj 30-godišnjoj povijesti isporučila je preko 2000 zrakoplova kupcima u više od 100 zemalja.


SIMULIA Abaqus

O SIMULIA Abaqusu: Vrhunski Abaqus Unified FEA proizvodni paket nudi moćna i cjelovita rješenja za najzahtjevnije i najsofisticiranije inženjerske probleme koji pokrivaju širok spektar industrijskih aplikacija. Njegova visoka točnost, robusnost i performanse kombiniraju se s jednostavnim za upotrebu pred i naknadni procesor. Abaqus se koristi s velikim prednostima u različitim industrijama, od tradicionalnog prijevoza i mobilnosti do visoke tehnologije i biomedicine. Za više informacija kliknite ovdje.