Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Криволинейный композитный кронштейн лонжерона крыла из углепластика (3D ортотропия и проекция СК)
Криволинейный 3D B-Rep кронштейн лонжерона крыла из однонаправленного углепластика (14 граней CAD): 9-константный 3D ортотропный закон Гука и поэлементное проецирование СК на ведущую грань в стиле Ansys.
Криволинейные силовые кронштейны из полимерных композиционных материалов (ПКМ) невозможно корректно рассчитать в единой глобальной декартовой системе координат, так как слои углеволокна огибают криволинейную базовую поверхность оснастки. Команда `orientation surface number 33 axis=1,0,0 angle=30` строит в центроиде каждого из 5 724 тетраэдров локальный ортонормированный базис (e_x, e_y, e_z): ось e_z направлена по нормали к криволинейной спинке R = 110 мм (`surface number 33`), ось e_x — по касательной проекции с поворотом на угол укладки θ = 30°, а 6×6 матрица жёсткости поворачивается преобразованием Бонда.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Твердотельная 3D B-Rep модель (`cfrp_spar_bracket.step`, 14 граней CAD, 36 рёбер, объём 210,07 см³, габариты 140 × 60 × 80 мм).
- •Однонаправленный углепластик: E₁ = 140 ГПа, E₂ = E₃ = 10 ГПа, ν₁₂ = 0,30, ν₂₃ = 0,40, ν₁₃ = 0,30, G₁₂ = G₁₃ = 5,0 ГПа, G₂₃ = 3,5 ГПа.
- •5 724 тетраэдра TET4 (1 588 узлов), 100% покрытие поэлементными триадами ориентации (5 724 из 5 724).
2. Граничные условия и нагрузки
- •Опорная подошва фланца (`surface number 27`) и отверстия под болты М10 (`surface number 34, 35`) жёстко закреплены.
- •Ориентация элементов задана проекцией на криволинейную наружную грань (`surface number 33`) с углом армирования θ = 30°.
- •К верхней площадке проушины (`surface number 39`) приложена растягивающая нагрузка 45 МПа (`pressure=-45e6`).
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Напряжение вдоль волокон в локальной СК элемента достигает σ₁₁_max = 2 286,75 МПа при поперечном напряжении матрицы σ₂₂_max = 410,75 МПа (отношение 5,57×).
- ✓Эквивалентное напряжение по Мизесу составляет 1 380,99 МПа в зоне криволинейного гиба при перемещении вершины |u|_max = 12,994 мм.
- ✓Расчёт выполнен за 1,87 с (574 итерации PCG) с обратным преобразованием тензора напряжений в локальные оси каждого элемента.
WebCAE предоставляет поэлементное проецирование систем координат на криволинейные грани CAD и 9-константную 3D ортотропию для расчёта композитных деталей авиационной и автомобильной техники.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Титановая полоса-проушина с отверстием: адаптивное сгущение Зенкевича—Чжу и P1→P2 субмоделирование (TET10)
Закритическое выпучивание подкреплённой цилиндрической оболочки с начальным несовершенством по моде Койтера
Проушинное соединение «вилка — тяга — палец» (3 тела)
