Ariianegroup giảm thử nghiệm phần cứng của các bảng TMF bằng Công cụ Sòng bạc trực tuyến

Ariianegroup GMBH đã phát triển một quy trình mô phỏng để giảm nỗ lực thử nghiệm phần cứng quy mô đầy đủ. Optislang đã được sử dụng để xác định tham số và tối ưu hóa các tấm mỏi cơ khí (TMF) đại diện cho thiết kế và kích thước một phần Sòng bạc trực tuyến buồng đốt Sòng bạc trực tuyến phương tiện phóng Ariane 6 châu Âu.

Giới thiệu

Hệ thống đẩy Sòng bạc trực tuyến một chiếc xe phóng tạo ra lực đẩy để nâng và tăng tốc một tên lửa vận chuyển lên quỹ đạo. Theo nguyên tắc hành động và phản ứng giữa các khí phản ứng bị đốt cháy và phương tiện phóng, gia tốc phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc Sòng bạc trực tuyến vật chất phát ra.

Kiểm tra bảng TMF

Bảng TMF được tạo ra khi xem xét hai mục tiêu. Đầu tiên, để xác nhận mô hình thiệt hại, được tạo ra cho Sòng bạc trực tuyến dự đoán trọn đời trên tường khí nóng.Bài viết này tập trung vào tính đại diện Sòng bạc trực tuyến hành vi thiệt hại Sòng bạc trực tuyến bảng điều khiển so với phần cứng buồng đốt.

Thiết kế bảng TMF

Như được mô tả trong Hình 2, bảng TMF được sản xuất từ ​​vật liệu lót Cuagzr bao gồm năm kênh làm mát trong kích thước Sòng bạc trực tuyến buồng đốt. Ở mặt sau Sòng bạc trực tuyến nó, một lớp niken được áp dụng bởi quá trình lắng đọng điện.

So sánh phòng đốt và hành vi thiệt hại Sòng bạc trực tuyến bảng điều khiển

Trong một chu kỳ tải điển hình, buồng đốt được làm mát trước đầu tiên, dẫn đến co thắt chu vi. Do vật liệu lớp lót thường có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn vật liệu áo khoác, nên ứng suất kéo được gây ra trong thành khí nóng trong hai giây đầu tiên được mô tả trong Hình 3B.

Nhiều chu kỳ tải Sòng bạc trực tuyến tiền bộ, chạy nóng, làm mát và quay trở lại mức độ xung quanh nhấn mạnh cấu trúc trong một miền được gọi là phản ứng nhiệt cơ (TMF). Những điều kiện tải này dẫn đến sự mỏng Sòng bạc trực tuyến bức tường khí nóng có xu hướng cấu hình hình mái được gọi là hiệu ứng nhà chó như được mô tả trong Hình 4B.

Nhìn vào hành vi Sòng bạc trực tuyến bảng TMF, nó xảy ra rằng độ trễ căng thẳng căng thẳng khác với những gì được nhìn thấy trong buồng đốt, xem Hình 5b. Trong quá trình làm mát bài, trạng thái ứng suất tương tự trong căng thẳng, nhưng các chủng bị kẹt trong miền nén.

Phương pháp tối ưu hóa

Tối ưu hóa với Optislang dựa trên mô phỏng Sòng bạc trực tuyến cung cấp phản ứng biến dạng cho các thiết kế đang được điều tra. Do đó, tập lệnh APDL được tham số (ngôn ngữ thiết kế tham số Sòng bạc trực tuyến) được sử dụng để tạo hình học, xây dựng mô hình, áp dụng các điều kiện biên, khởi chạy công việc và trích xuất tất cả dữ liệu kết quả cần thiết.

Tham số hình học

Hình 6 cho thấy một vết cắt thông qua bảng đang được điều tra. Hình minh họa đưa ra một cái nhìn tổng quan về Sòng bạc trực tuyến tham số thiết kế được sửa đổi bởi trình tối ưu hóa.

Thế hệ thiết kế dựa trên phương pháp lấy mẫu khối lập phương Latin. Do đó, mỗi tham số được phân phối đồng đều trên chiều rộng dải là ± 20% so với các giá trị ban đầu Sòng bạc trực tuyến thiết kế ban đầu.

Phân phối nhiệt độ bên trong bảng điều khiển cũng như độ cứng tổng thể Sòng bạc trực tuyến bảng điều khiển bị ảnh hưởng do sự thay đổi Sòng bạc trực tuyến các tham số thiết kế được hiển thị. Sau đó, việc tải các bức tường được tải bằng laser thay đổi và dẫn đến các biến thể Sòng bạc trực tuyến quá trình gây cảm ứng căng thẳng, được xem xét trong quá trình tối ưu hóa.

Tiêu chí tối ưu hóa

Để xây dựng một vấn đề giảm thiểu, một giá trị lỗi ‘err, được xác định. ‘ERR, đang định lượng độ lệch căng Sòng bạc trực tuyến thiết kế hiện tại so với hành vi mục tiêu Sòng bạc trực tuyến buồng đốt.

Giá trị lỗi được tính toán trong tập lệnh APDL sau khi mô phỏng FE cho mỗi thiết kế và sau đó được truyền trở lại Optislang.

Sự nhạy cảm và thiết kế tốt nhất

Để phân tích độ nhạy, 100 thiết kế được tạo bằng cách thay đổi bảy tham số thiết kế. 98 thiết kế được tính toán thành công và cho phép điều tra độ nhạy Sòng bạc trực tuyến mô hình theo định nghĩa lỗi được mô tả.

Độ nhạy tham số

Kết quả phân tích độ nhạy được cung cấp bởi Optislang được trình bày trong Hình 8. Hóa ra bán kính độ cong cho thấy ảnh hưởng cao nhất và bán kính lớn làm giảm giá trị lỗi. Liên quan đến chiều rộng bảng tổng thể là tham số có ảnh hưởng thứ hai, có thể thấy kết quả trực quan hơn.

Cũng có thể thấy rằng Sòng bạc trực tuyến giá trị lỗi ít nhạy cảm hơn đối với Sòng bạc trực tuyến tham số thiết kế xác định cấu trúc kênh thực tế và kích thước tường nóng. Do đó, độ dày tường nóng, chiều rộng kênh và khoảng cách có thể được sửa đổi với ảnh hưởng nhỏ đến hành vi thiệt hại thực tế.

Thiết kế tốt nhất - Tiến hóa hình học

Từ kết quả phân tích độ nhạy, một metamodel Sòng bạc trực tuyến tiên lượng tối ưu (MOP) đã được tạo ra. Nhiệm vụ tối ưu hóa thực tế được thực hiện trên cơ sở MOP, cho thấy hệ số tiên lượng (COP) = 96%.

Do Sòng bạc trực tuyến sửa đổi được đề cập, chủng còn lại tích lũy trong miền kéo cũng như được quan sát thấy trong buồng đốt. Thiết kế bảng điều khiển được tối ưu hóa làm tăng tính đại diện trên hành vi thiệt hại tường khí nóng.

Kết luận

Trong nghiên cứu hiện tại, sự tăng cường tiềm năng Sòng bạc trực tuyến thiết kế bảng TMF hiện đang được sử dụng đã được nghiên cứu để tìm hình dạng bảng điều khiển cho thấy hành vi thiệt hại tương tự như buồng đốt. Do đó, mô phỏng thử nghiệm bảng TMF tự động đã được tạo ra bao gồm việc tạo ra mô hình FE và chạy phân tích nhiệt và cơ học dựa trên các tham số thiết kế được xác định trước.

Với sự trợ giúp Sòng bạc trực tuyến khả năng phân tích Sòng bạc trực tuyếnOptislang, độ nhạy Sòng bạc trực tuyến các biến thể tham số liên quan đến hành vi thiệt hại Sòng bạc trực tuyến bảng điều khiển có thể được nhận ra và xác minh. Nó đã được chỉ ra rằng một độ cong Sòng bạc trực tuyến bảng điều khiển có ảnh hưởng cao đến hành vi tường nóng cũng như độ dày và chiều rộng Sòng bạc trực tuyến bảng điều khiển.