درسنامه پنجم نرم افزار CEASIOM | هوافضای جوان

درسنامه پنجم از سری آموزش نرم افزار CEASIOM

در این درسنامه به معرفی ماژول های SUMO و Propulsion در نرم افزار CEASIOM پرداخته شده است. به کمک ماژول SUMO می توان تغییرات دلخواه را در هندسه ی اجزاء مختلف هواپیما مانند بال، بدنه و سطوح کنترلی اعمال کرد. همچنین می توان سطوح مختلف هواپیما را برای انجام محاسبات آیرودینامیکی شبکه بندی کرد. همچنین، به کمک ماژول Propulsion می توان مقادیر مربوط به متغیر های پیشرانشی هواپیما را تعیین کرد.

ماژول SUMO

SUMO ابزاری برای مدل سازی سطح و تولید شبکه و مش است که با نرم افزار C++ نوشته شده است. این ابزار سطوح هواپیما را در نمای بالا، اطراف و همچنین سطح مقطع مدل سازی می کند. به طور کلی به دو صورت سطح مدل سازی را ساده تر می کند؛ از یک طرف کاربر می تواند سطح مربوط به تیر اصلی یا بدنه را تعریف کند، همچنین سطح بال می تواند از میان گزینه های مختلف انتخاب شود. این امر می تواند برای مدل سازی دم افقی و سطح برازا به کار برده شود. همچنین، می توان از فایل IGES از نرم افزار CAD برای تعریف هندسه ی هواپیما استفاده شود. پس ماژول SUMO با نرم افزار های مختلف CAD سازگاری دارد.

به کمک SUMO شبکه ی لازم برای محاسبات CFD ایجاد می شود. شبکه ی تولید شده از نوع Unstructured یا نا منظم است.

پنجره اصلی ماژول SUMO، مثالی از شبکه بندی تولید شده توسط ماژول SUMO

محیط ماژول SUMO

پنجره اصلی محیط ماژول SUMO را می توان به چند بخش تقسیم کرد. در تصویر زیر این بخش ها نشان داده شده اند.

قسمت های مختلف محیط SUMO

  • منوبار- به کمک این قسمت می توان فایل های xml لازم را در این محیط بارگذاری یا ذخیره کرد. همچنین می توان به ابزار های مختلف SUMO دسترسی پیدا کرد.
  • Part tree- در این قسمت می توان هندسه ی اجزاء مختلف هواپیما را انتخاب کرد.
  • بخش های مختلف پردازش کردن طرح هواپیما- به کمک این نوار ابزار می توان حالت های مختلف اسکچ (طرح اولیه)، قاب، رندر و مش را برای بررسی انتخاب کرد. در شکل زیر این حالت ها را می توان مشاهده کرد.

بخش های مختلف رندر کردن طرح هواپیما، اسکچ، قاب، رندر و مش

  • محیط گرافیکی هواپیما- در این قسمت طرح هواپیما به نمایش در می آید. اعمال تغییرات بر روی هندسه هواپیما را در این قسمت می توان مشاهده کرد.

اعمال تغییرات روی هندسه ی طرح هواپیمای مورد نظر در محیط SUMO را می توان به دو صورت انجام داد. می توان با کلیک کردن روی نقاط قرمز رنگ اسکچ هندسه هواپیما و کشیدن آن، می توان این نقاط را جابجا کرد. روش دوم استفاده از Part Tree در سمت چپ پنجره اصلی است. با راست کلیک کردن روی اجزاء مختلف هواپیما و انتخاب گزینه ی Edit selected object پنجره ای مانند شکل زیر باز می شود و می توان تغییرات لازم را در آن اعمال کرد.

اعمال تغییرات بر هندسه ی هواپیما به کمک پنجره ی Edit body properties

برای اعمال تغییرات بر روی فرامین کنترلی مانند ایلرون و فلپ ها می توان از گزینه ی Edit در منوبار، Control Surfaces را انتخاب کرد. پنجره ای مانند شکل زیر ظاهر می شود که می توان در آن تغییرات لازم را اعمال کرد.

اعمال تغییرات بر روی فرامین کنترلی به کمک پنجره ی Control surface definition

پس از اعمال تغییرات لازم بر روی هندسه ی طرح  مورد نظر می توان با استفاده از گزینه ی File>Save assembly ذخیره کرد (مانند شکل زیر).

ذخیره کردن تغییرات اعمالی بر هندسه ی طرح

حال می توان سطح هواپیما را با هندسه ی دلخواه خود شبکه بندی کرد. برای این کار می توان از منوبار گزینه ی Mesh>Generate surface mesh را انتخاب نمود. با انجام این کار پنجره Generate mesh مانند شکل زیر ظاهر می شود و می توان مقادیر پارامتر های مختلف مربوط به شبکه بندی را تعیین کرد.

پنجره مربوط به شبکه بندی سطح هواپیما

برای ایجاد شبکه بندی حجم اطراف طرح می توان از منوبار گزینه ی Edit>Modify the volum>Mesh parameters را انتخاب کرد. با انجام این کار پنجره ی Generate volume mesh ظاهر می شود (شکل زیر) و می توان به کمک آن شبکه بندی حجمی اطراف هواپیما را ایجاد کرد.

پنجره ی Generate volume mesh برای ایجاد شبکه بندی حجمی

در نهایت پس از ایجاد شبکه بندی، در محیط گرافیکی پنجره اصلی SUMO تصویری مانند شکل زیر ظاهر می شود.

نمونه ای از طرح ایجاد شده پس از شبکه بندی

Propulsion

ماژول پیشرانش اطلاعات مربوط به موتور هواپیما را محاسبه می کند. خروجی این بخش نسبت نیروی پیشران بر حسب عدد ماخ در ارتفاعات مختلف می باشد. ورودی این بخش فایل *.xml از بخش AMB می باشد و اطلاعات خروجی نیز از همین نوع فایل است که به بخش SDSA منتقل می شود.

برای استفاده از این ماژول، در محیط نرم افزار CEASIOM، می توان گزینه ی Load Propulsion را به صورت زیر انتخاب نمود.

انتخاب ماژول Propulsion در محیط نرم افزار CEASIOM

پس از وارد شدن به پنجره اصلی محیط Propulsion، در قسمت parameter (گوشه بالا سمت چپ) می توان متغیر های مربوط به پیشرانش هواپیما را تغییر داد و دکمه ی run را برای انجام محاسبات فشار داد. بعد از اجرای محاسبات در قسمت پایینی پنجره اصلی مانند شکل زیر نمودار ماخ بر حسب قدرت پیشرانش در ارتفاعات مختلف ظاهر می شود.

پنجره ماژول پیشرانش پس از اجرای محاسبات

حال می توان داده های محاسبه شده را برای استفاده در قسمت های دیگر نرم افزار CEASIOM به صورت فایل *xml، مانند شکل زیر، ذخیره کرد.

ذخیره ی داده های محاسبه شده توسط ماژول Propulsion

منابع:

https://www.larosterna.com/

https://www.ceasiom.com


 

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.