Моделирование деформации антенного терминала при азимутальном обтекании ветром
Цели и задачи: определение отклонения от состояния "0" в линейном и угловом направлениях
Заказчик работ – специалисты по разработке систем управления и стабилизации
Порядок проведения работ:
Разработка 3D модели объекта антенного терминала
Моделирование проводилось в Autodesk Inventor
Моделирование CFD (гидро-механических процессов) – имитация обдува объекта ветром с изменением направления по азимуту
Моделирование проводилось в пакете Flow-3d.
Скорость ветра 15 м/с, азимутальное направление ветра переменное от 0°до 180°с шагом 30°, характерное число Рейнольдса задачи Re=5·106.
Расчетная сетка с переменной плотностью в пограничных слоях содержит 553тыс. узлов. В областях резкого изменения кривизны поверхности, в окрестности изломов, которые могут провоцировать отрывные течения в пограничных слоях, и в пограничном слое в окрестности твердых стенок препятствий делалось специальное сгущение ячеек сетки.
Для решения уравнений Навье-Стокса, описывающих вязкие турбулентные течения, использовался метод конечного объема и модель турбулентности (Модель большого вихря).
Результатами моделирования являются интегральные характеристики – суммарные ветровые нагрузки и моменты, действующие на отражатель антенны при переменном направлении ветра (от 0° до 180°), где силы рассчитаны в Ньютонах (Н), а опрокидывающий момент – в Ньютонометрах (Нм), и эпюры распределения давления и магнитуды скоростей потока.
Моделирование отклонений антенного терминала
Моделирование проводилось в программном комплексе MSC.visualNastran 4D.
В качестве исходных данных были приняты: геометрия антенны и мачты, силы, действующие на антенну и сила тяжести.
Проведен совмещенный кинематический и прочностной расчет для азимутального угла от -90° до 90° (из-за несимметричности мачты антенны ее жесткость в различных направлениях неодинакова)
В результате получены картины деформаций антенного терминала в зависимости от азимутального угла.
При моделировании деформации антенного терминала не учитывались зазоры (номинальные, максимальные и т.п.) в сочленениях мачты, поэтому окончательное отклонение будет складываться из полученных значений деформации и действительных зазоров (на действующем плече).