CC BY
56
УДК 004.942
РАСЧЕТ В ПАКЕТЕ SOLIDWORKS FLOW SIMULATION АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ВЕТРОВЫХ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПАРАБОЛИЧЕСКУЮ АНТЕННУ
Е. С. Романова Научный руководитель - Л. А. Бабкина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: L_babkina@mail.ru
Выполнено численное моделирование аэродинамического воздействия на рефлектор антенны в пакете вычислительной гидрогазодинамики SolidWorks Flow Simulation. Исследования проведены при разной скорости ветра. Получены законы распределения давления на рефлектор от ветровой нагрузки.
Ключевые слова: численное моделирование, рефлектор антенны, ветровая нагрузка.
ANALYSIS OF THE AERODYNAMIC WIND LOADS ACTING ON THE PARABOLIC ANTENNA IN THE PACKAGE SOLIDWORKS FLOW SIMULATION
E. S. Romanova Scientific Supervisor - L. A. Babkina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: L_babkina@mail.ru
In work the problem of definition of the loadings operating on a cover of a reflector of the antenna at a flow of a design with an air stream is solved. Numerical modeling of aerodynamic impact on a reflector is executed in the integrated SolidWorks Flow Simulation package. The reflector is subjected to wind load with flow speed of different.
Keywords: numerical modeling, reflector, flow speed.
С усложнением конструкции стационарных антенн и увеличением их размеров одним из доминирующих факторов, принимаемых во внимание при расчете на прочность и жесткость, является ветер. Необходимо учитывать пиковые положительные и отрицательные воздействия ветровой нагрузки, нормативные значения которых определяются согласно СП 20.13330.2011 [1]. Аэродинамические коэффициенты, как правило, определяются на основе результатов модельных испытаний конструкций в аэродинамических трубах.
Современные системы автоматизированного проектирования (САПР) и пакеты вычислительной гидрогазодинамики типа SolidWorks Flow Simulation, Flow Vision и др. дают возможность численно моделировать физические процессы, в том числе и обтекание воздушным потоком с учетом изменений угла атаки объекта, скорости и направления ветра [2-4].
В работе решена задача численного моделирования стационарного обтекания и расчета аэродинамических ветровых нагрузок, действующих на параболическую антенну. Трехмерная твердотельная модель антенны создана в пакете SolidWorks, аэродинамический анализ выполнен в пакете SolidWorks Flow Simulation. Варьируемым параметром является скорость ветра. Рассматривались случаи фронтальной, боковой и атаки ветра с тыла на рефлектор антенны. В результате расчета получены картины линий тока и распределение давления, возникающего на поверхности антенны (рис. 1).
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1
в
Картины линий тока при обтекании антенны воздушным потоком при скорости ветра 35 м/с: а - спереди (показано в разрезе); б - сзади; в - боковой ветер (показано в разрезе)
Из анализа полученных результатов можно сделать выводы о нагружении антенны при ее обтекании воздушным потоком и импортировать результаты для проведения прочностного расчета в пакете конечно-элементного анализа SolidWorks Simulation, что является предметом дальнейших исследований.
Библиографические ссылки
1. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.0785* [Электронный ресурс]. URL: http://sniprf.ru/sp20-13330-2011#m011 (дата обращения: 12.03.2018).
2. Редькин А. В., Обыденов В. А., Козлов О. В. Компьютерное моделирование ветровой нагрузки с помощью метода конечных элементов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2009. Вып. 2. С. 127-132.
3. Алямовский А. А. и др. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике. СПб. : БХВ-Петербург, 2005. 800 с.
4. Бабкина Л. А., Сорокин Д. В. Моделирование течения жидкостей и газа в пакете SolidWorks Flow Simulation : лаб. практикум для магистрантов напр. 160400 «Ракетные комплексы и космонавтика», магистер. прогр. 160400.68 «Динамика и прочность элементов конструкций летательных аппаратов» ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. 72 с.
© Романова Е. С., Бабкина, Л. А., 2018
