基于几何体的航天器热分析系统(I-deas TMG)

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TMG热分析

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I-deas NX 系列
先进的轨道可视化系统能帮助你快速验证轨道定义的正确性，可以用动画把航天器模型沿轨道轨迹运动显示出来，装配体如太阳能阵列或机器人系统的铰接可以方便、有效地模拟，并提供了一套图形工具来表征子装配的转动和平移，以及在变形体上显示温度结果。日照热(Diurnal heating) 如果给定了一个特定的纬度和方位，就可以计算太阳日照热，有各种选项可以用来建立大气和地面效应。管道流 TMG管道流提供了一种一维的流体流动和对流热交换模拟手段，它是基于控制体积方法来对流动系统中的管路系统分别建立压力和水平对流计算模型，流动模型通过对流传导系数耦合到热模型中，并进行并行求解，管道流模型通过一维流体单元装配而成。 TMG热分析能根据管道几何形状自动计算流动阻力并在求解收敛后自动更新，管流中的层流和湍流过渡区能自动识别并建立相应模型，变量化的风扇曲线和泵特性可以指定为边界条件、恒定压力或流动条件，障碍物可以指定管壁粗糙度或用户指定流动阻力，也可以考虑流动网状物的浮力效应。作为高级应用，如涡轮叶片冷却，TMG 可以模拟它的可压缩性和转动特性。强迫和自然对流可以用流动模型来精确和有效的模拟，热模型中的对流单元自动与相应的流体单元耦合，即使网格是不一致的，TMG 根据Nusselt 数值方法计算对流换热系数，在流动和热求解过程中更新这些值，并区分层流和湍流区域，可以定义常值的或可变的对流换热系数，或提供一个放大系数。最先进的求解器技术 TMG提供了先进的求解器技术用于处理大规模、复杂问题，求解算法的核心是最先进的双共轭梯度求解器，提供无以能比的求解速度和高度可靠性，稳态求解采用 Newton-Raphson迭代算法处理非线性问题，瞬态算法包括显式、隐式和指数推进方法，由用户控制时间步和隐式参数。为了加快收敛速度，求解算法根据温度变化尽可能减少辐射传导的更新，TMG自动判断收敛性，如果收敛发生困难则动态调整求解器参数，求解控制范围很广，包括：松弛因子、迭代限制、基于温度或能量残差的收敛准则、恒定的或可变的积分时间步和结果输出间隔，还提供求解跟踪和其它诊断。

IDEAS-航天器热分析设计

3.4 Create a thermal coupling for the solar panels
Name: Solar Array Primary Elements: Group Primary Elements: SUN SIDE PANEL Secondary Elements: Group Secondary Elements: DARK SIDE PANEL Type: Conductive Thermal Conductivity：2
说明：说明：建立电池阵边缘与主体的耦合传热 TMG will determine which elements of the main unit are the closest to the edge elements of the panels.
3.6 Create a non-geometric element at 17°C Name: Contents Fix temperature at: 17°C 说明：建立一个non-geometric element 代表主体内部的热传导 This element is coupled to the main unit in the next step. 3.7 Couple the spacecraft contents to the main unit
0.25 0.2 0.25
Shell0.5 Shell20
antenna beam
Mapped
说明：说明：Define a beam mesh on the four edgesof the solar array
closest to the main unit
在电池阵靠近航天器主体处的四个边界进行网格划分目的：目的：建立电池阵与主体的耦合传热

I-DEAS

I-DEAS
高度集成化的 CAD/CAE/CAM软件系统
• I-DEAS是Intergrated Design Engineering Analysis Software的首字母缩写，是世界著名的CAD/CAE/CAM一体化软件，它集成了三维实体造型设计、工程分析、仿真、试验、制造和工程管理等各种功能。
5.非线性求解器：、支持几何非线性、材料非线性、弹塑性及综合非线性分析，利用Newton-Raphson方法求解非线性方程组。 6.变量化分析变量化分析仿真在设计初期介入设计过程，利用单一模型进行广泛的设计研究，通过一次网格划分和解算，生成手册式结果，得到多种可对比的方案 7.响应分析：响应分析用来研究结构在静态、瞬态、谐波和随机等激励下的受迫响应，模态可以来自结构分析或测试 8.复合铺合分析：以复合铺层材料结构进行高效的设计和评估 9.注塑冷却顾问：注塑过程顾问系统。简单实用，直接对STL格式进行计算，只用定义零件的材料和模具特性以及浇注口，就可以模拟浇注模具过程中塑料流动。可优化零件与模具的设计，以达质量、成本和时间的最优平衡。 10.机械仿真（Mechanism Sim）：分析机构在外力作用下的运动和受力。包含机构运动（Mechanism Design）的全部功能. 11.产品寿命预测：预测静态载荷下产品的材料强度和疲劳安全的工具。

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I-DEAS 9

I-DEAS 9 模块概览摘自EDS《I-DEAS 掌控全程胜券在握》2002版* 核心造型（Core Master Modeler）造型（Master Modeler）I-DEAS 团队数据管理（I-DEAS Team Data Management）* 产品设计包(Product Design Package)造型（Master Modeler），二维绘图（Drafting），装配（Master Assembly），二维装配公差分析（2D Tolerance Analysis）I-DEAS 团队数据管理（I-DEAS Team Data Management）* Atisan 建模(Atisan Modeler)造型（Master Modeler）二维绘图（Drafting）装配（Master Assembly）二维装配公差分析（2D Tolerance Analysis）以上各模组均包含：材料数据系统(Material Data System)，3D IGES，VDA，SET，RPT接口，出图(Plotting)* 装配模组(Assembly Set)装配 (Master Assembly)二维装配公差分析(2D Tolerance Analysis)*曲面模组(Surfacing Set)曲面造型(Master Surfacing)* 仿真造型模组(Simulation Modeling Set)高级有限元造型(Extended FEM)梁造型(Beam Modeling)* 仿真解算模组(Simulation Solution Set)线性求解器(Model Solution Linear)优化(Optimization)* 加工模组(Manufacturing Set)曲面加工(Surface Machining)创成式加工(Generative Machining)标准后处理(C-Post)通用后处理(G-Post)* 高级加工模组(Advanced Manufacturing Set)* 绘图(Master Drafting)二维绘图(Drafting)2D IGES和DXF接口（2D IGES & DXF Translators）出图（Plotting）* 开放式体系结构(Open Architecture Products)开放式I-DEAS(Open I-DEAS)* 二维绘图符号库(Drafting Symbols Catalog)* 三维标准件库(Standard Parts Catalog)* 材料数据库(Material Data Catalog--MDLA, Metals, MIL5)* 逆向工程及高级曲面（Imageware）* 钣金设计(Sheet Metal)* 电缆布线设计(Harness Design)* 非线形求解器(Model Solution Nonlinear)* 复合铺层设计(Laminate Composites)* 电子系统冷却仿真(Electronic System Cooling)* 传热仿真(TMG)* 产品寿命预测(Durability)* 响应分析(Response Analysis)* VGX模架库设计(VGX Mold Base)* 机构仿真(Mechanism Simulation)* 变量化分析(Variational Analysis)* 机构设计(Mechanism Design)* 高级产品寿命预测(Advanced Durability)* VGX凸/凹模设计(VGX Core/Cavity Design)* 机床仿真(Machine Simulation)* 三维标注(Master Notation)* 数据交换(Data Exchange Products)CADAM, CATIA, Pro/E, UG, STEP, PCB, ABAQUS, ANSYS,NASTRAN, PDGS, CADDS5, AutoCAD, MARC, I-DEAS Web AccessCAD摘自EDS《I-DEAS 掌控全程胜券在握》2002版I-DEAS®提供了一个可升级的、基于特征的变量化实体造型解决方案，它能在您现有预算的基础上最大程度地满足协同的需求。

TMG培训教程

I-Deas TMG 培训资料(1)2012-07-02 07:20:17| 分类：I-Deas TMG 资料 | 标签：i-deas tmg 培训资料共享|字号订阅以下是我为客户进行I-Deas TMG 培训而编写的一份资料，供大家分享。

I-DEAS TMG 模块简介TMG 是加拿大MAYA 公司开发的一个全面的瞬态热分析软件，它能提供快速准确的方法分析求解复杂的热问题。

它的一个特点是具有计算物体在太空中受到太阳等照射的轨道加热能力，因此很受航天行业的欢迎。

I-Deas 自身没有瞬态热分析的能力，故嵌入了TMG 软件，使TMG 与I-deas Master Series 无缝集成在一起，以提供这方面的能力。

由于分析模型是建立在设计的几何图形上，因而处于底层的零件的改变将在热模型中得到反映。

TMG 提供了大量的工具用于创建、检查和求解热模型。

什么是I-deas TMG？I-deas TMG 使用先进的有限差分技术对热模型进行高效的数值求解。

TMG 可以模拟：非线性和瞬态问题；辐射和热传导；流体流动、相变和自由、强迫对流；卫星轨道和太阳加热；非几何建模。

I-deas TMG 能做什么？I-deas TMG 在工业界应用已有多年，它可以用于模拟各种问题，例如：发电机本体的导热；卫星在轨道上的热传导和辐射；带翅片的散热器的对流冷却；半导体材料的辐射加热和熔解；其它热问题。

I-deas TMG 流程图I-deas ESC 简介I-deas TMG 与I-deas ESC (Electronic System Cooling) 的大部分项目是完全兼容的。

ESC 具有如下特殊功能：基于单元的有限体积自由求解；三维流动的速度、温度和压力预测；湍流模拟。

ESC 可以模拟：单独的元件；多芯片模块；散热片；PC 主板；完整的电子系统。

什么是I-deas ESCI-deas ESC 结合了强大的CFD (计算流体动力学) 和先进的热求解技术。

I-Deas软件介绍-前世今生及未来-推荐下载

概述I-DEAS是美国SDRC(Structural Dynamics Research Corporation）公司于60年代为美国航空航天局（NASA）开发的CAD/CAE/CAM一体化软件，曾经是NASA的御用CAE主导分析软件之一，也是和UG NX并存的、不外挂专业CAE解算器但能和专业CAE软件功能相媲美的大型CAD/CAE/CAM系统，是国际上著名的机械CAD/CAE/CAM一体化方案供应商，早期和UG、CATIA齐名并在全球范围享有盛誉。

作为一款真正变量化的软件，曾主导过CAD行业从参数化设计到变量化设计的革命。

国外许多著名公司，如波音、洛克希德·马丁、索尼、东芝、三星、现代、卡特比勒、福特、日产、雷诺、法雷奥等公司均是SDRC公司的大客户和合作伙伴，但后来脱离NASA商业化后由于经营不善而被UGS所在母公司EDS收购并整合成一套软件，两家约定重起用新的名字为NX（国内仍习惯叫UG），07年底和UGS一起脱离EDS被Siemense 收购称为Siemense独立的PLM 软件业务部门。

简介该软件是高度集成化的CAD/CAE/CAM软件系统。

它帮助工程师以极高的效率，在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程，从而被全世界制造业用户而广泛应用。

I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首，软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。

SDRC也是全球最大的专业CAM软件生产厂商。

I-DEASCAMAND是CAM行业的顶级产品。

I-DEASCAMAND可以方便地仿真刀具及机床的运动，可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7轴5联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以对数控加工过程进行自动控制和优化。

著名的“东芝事件”背后五轴数控机床所用的数控软件系统就是I-DEAS的产品。

I-deas提供一套基于因特网的协同产品开发解决方案，包含全部的数字化产品开发流程。

纳型卫星热控系统设计与仿真

第18卷第1期系统仿真学报© V ol. 18 No. 12006年1月 Journal of System Simulation Jan.， 2006纳型卫星热控系统设计与仿真丁延卫1,2，付俊明2，尤政2（1.中国科学院光电研究院，北京 100080；2.清华大学精密仪器与机械学系，北京 100084）摘要：现代微小卫星是当前航天技术发展的重要方向之一，热控分系统的功能是为星上仪器设备提供合适的温度环境。

针对一颗纳型卫星，介绍其功能和构成。

以获得最佳热耦合机制为目标，对纳型卫星本体及各分系统进行了全被动热控系统设计。

通过I-DEAS TMG 软件，建立卫星热分析模型，对卫星的在轨稳态和瞬态温度状态上进行了仿真分析。

仿真结果满足卫星总体要求，表明所提出的热设计思想和所采取的热设计措施可行。

关键词：纳型卫星；热设计；仿真；热耦合中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1004-731X (2006) 01-0169-04Design and Simulation for Thermal Control System of NanosatelliteDING Yan-wei 1,2, FU Jun-ming 2, YOU Zheng 2(1.Academy of Opto-electronics, The Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China; 2.Department of Precision Instruments and Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Modern microsatellite and small satellite is one of important aspects of space technology development nowadays, and its thermal control system is to provide appropriate temperature environment for instruments and equipments. The structure and function of a nanosatellite were introduced. Under the optimal thermal coupling mechanism, all-passive thermal design was carried out for nanosatellite system and subsystems. By I-DEAS TMG software, thermal model of the nanosatellite was founded, and the on-orbit steady and transient temperature distributions of nanosatellite were simulated. Temperature data met the need of the mission. Results show that the idea and measures of thermal design for nanosatellite are feasible.Key words: nanosatellite; thermal design; simulation; thermal coupling引言现代微小卫星已经不是简单的卫星小型化，而是依托高新技术、采用一体化、集成化、模块化、商用器件化以及功能软件化等全新的设计思想和概念、以高“功能密度”为核心的系统小型化。

TMG热分析

何模型实体上。
超大规模的辐射模型。个分析一次完成。
高分析效率
由于采用了高度自动的、集成的求解流程，不需要额外的输入文件，整个分析一次完成
对于装配分析，TMG提供了强大的工具，可以连结
不同部件或组件的不匹
.
I-deas NX 系列
可以直接获得承载结构模型的热分析结果，并可以映射到不同的网格上，这些特点加上多种接口和客户化选项使得TMG热分析成为各种工程环境的理想解决方案。综合的热分析建模工具热问题是一个复杂的对流或辐射效应问题，所以在机械和电子系统中通常是很难发现和解决，TMG提供了一个用于确定这些效应的广泛的工具，它的先进仿真模拟技术可以快速准确地获得结果。传导 TMG热分析采用保守的、基于单元控制体积算法来对任意的、非结构网格获得精确的传导和热容项，这项拥有专利的算法是基于限制在边界上的和几何形心的计算点的单元温度函数，导出的求解矩阵非常精确、稳定，并和有限差分求解器如Sinda完全兼容，这种方法也支持用户计算的传导项直接插入和用户子程序得到的求解矩阵运算。
2
I-deas NX 系列
热/流耦合你可以精确地模拟共轭传热问题中的强迫或自然对流。TMG的管流模块可以快速、方便地模拟一维网络，而I-deas中电子系统冷却(ESC)提供了模拟3D复杂流动系统的 CFD功能，其中的热耦合工具能将流动模型和TMG模型耦合在一起，即使是不一致的网格，并根据耦合计算结果得到对流换热系数。焦耳热 TMG可以模拟焦耳热效应，电流密度是根据电压边界条件和电阻率来计算的，电特性可以随温度变化并且与热模型完全耦合。模型缩减可以使用模型简化工具在求解之前简化或调整热模型矩阵，包括单元去激活、传导减薄、单元合并和模型子结构等，对于较大规模的辐射模型，可以采用一种基于单元簇的自动匹配算法在保证精度前提下对求解矩阵进行有效缩减。模型管理 TMG提供了一套模型管理的综合工具，包括：

I-DEAS CAE问题总结Verson01

一、软件安装1. ideas v5安装问题/forum/viewthread.php?tid=810036&highlight=ideas%2B%B0%B2%D7% B02. i-deas10 NX安装方法/forum/viewthread.php?tid=232824&highli ght=ideas%2B%B0%B2%D7%B03.i-deas11 NX安装方法/forum/viewthread.php?tid=298208&highli ght=ideas%2B%B0%B2%D7%B04.i-deas12安装的过程说明/forum/viewthread.php?tid=746023&page=1 &extra=page%3D45.i-deas12的视频安装教程,录制的/forum/thread-752975-1-8.html二.网格划分1.如何在ideas中给一个圆柱体划分六面体网格/forum/viewthread.php?tid=113931&highli ght=%CD%F8%B8%F12.如何将此模型的两边网格画得一样！/forum/viewthread.php?tid=245930&highli ght=%CD%F8%B8%F13.怎样在一个圆面上画同心网格/forum/viewthread.php?tid=298391&highlight=%CD%F8%B8%F14.关于网格划分的问题/forum/viewthread.php?tid=328127&highli ght=%CD%F8%B8%F1/forum/viewthread.php?tid=462114&highli ght=%CD%F8%B8%F15.网格划分问题/forum/viewthread.php?tid=496814&extra= &highlight=%CD%F8%B8%F1&page=16.一个复杂的网格划分问题/forum/viewthread.php?tid=569410&highli ght=%CD%F8%B8%F17.用 I-DEAS 对大模型划分网格/forum/viewthread.php?tid=570307/forum/viewthread.php?tid=768147&highli ght=%CD%F8%B8%F18.有限元网格划分的基本原则/forum/viewthread.php?tid=505531&highli ght=%CD%F8%B8%F19.那一种网格的精度较高？/forum/viewthread.php?tid=723019&highli ght=%CD%F8%B8%F110.前处理之网格划分/forum/viewthread.php?tid=635394&highlight=%CD%F8%B8%F111.网格数目与温度计算结果有多大联系/forum/viewthread.php?tid=725707&highli ght=%CD%F8%B8%F112.几个ideas六面体网格模型/forum/viewthread.php?tid=539885&highli ght=%CD%F8%B8%F113.网格划分大讨论/forum/viewthread.php?tid=653572&highli ght=%CD%F8%B8%F114.如何画网格/forum/viewthread.php?tid=439411&highli ght=%CD%F8%B8%F115.网格划分技巧/forum/viewthread.php?tid=800324&highli ght=%CD%F8%B8%F116.I-DEAS 自由网格划分的free option的参数设置方法/forum/viewthread.php?tid=807861&highli ght=%CD%F8%B8%F117.I-DEAS 自由mapped meshing option的参数设置/forum/redirect.php?fid=33&tid=807861&g oto=nextoldset18.轮毂弯曲的问题/forum/thread-803497-1-4.html三.热分析1.I-DEAS热分析实用教程/forum/viewthread.php?tid=613369&highli ght=%C8%C8%B7%D6%CE%F6/forum/viewthread.php?tid=803898&highli ght=%C8%C8%B7%D6%CE%F62.请教版主/forum/thread-810346-1-2.html四.TMG/ESC1.TMG中的卫星轨道问题/forum/viewthread.php?tid=748802&highli ght=TMG2.请问用TMG做热分析的各位,怎么确定热偶合的偶合系数?/forum/viewthread.php?tid=730417&highli ght=TMG3.TMG 中的 TEMPERATAVE MAPPING 的使用方法一个视频/forum/viewthread.php?tid=809080&highli ght=TMG4.分享 TMG 的一些英文教程/forum/viewthread.php?tid=784001&hig hlight=TMG5.关于 TMG 热耦合的一点资料/forum/viewthread.php?tid=784040&highli ght=TMG6.发个繁体的ESC的介绍/forum/viewthread.php?tid=615307&highli ght=ESC7.ESC里面设置矢量路径的方法/forum/viewthread.php?tid=712912&highli ght=ESC8.I-DEAS ESC 散熱設計-使用Assembly Method的步驟/forum/viewthread.php?tid=750259&highli ght=ESC9.我做一个ESC模型的几点收获/forum/viewthread.php?tid=702900&highli ght=ESC10.[原創]I-DEAS/ESC PC散熱設計之流程與報告- 使用Assembly FE Model/forum/viewthread.php?tid=750399&highli ght=ESC五.模态、响应分析1.【原创】某底座支架约束模态分析/forum/viewthread.php?tid=156310&highli ght=%C4%A3%CC%AC2.关于I-DEAS的模态分析的几个问题/forum/viewthread.php?tid=252035&highli ght=%C4%A3%CC%AC3.模态问题求教/forum/viewthread.php?tid=498901&highli ght=%C4%A3%CC%AC4.模态是个什么概念/forum/viewthread.php?tid=457094&highli ght=%C4%A3%CC%AC5.装配体做模态分析，连接出怎样处理/forum/viewthread.php?tid=613165&highli ght=%C4%A3%CC%AC6. 关于简正模态和正则模态/forum/viewthread.php?tid=731293&highli ght=%C4%A3%CC%AC7. 如何解释I-DEAS模态分析结果中的位移和应力？？/forum/viewthread.php?tid=454373&highli ght=%C4%A3%CC%AC8. 刚体模态(讨论)/forum/viewthread.php?tid=788335&highli ght=%C4%A3%CC%AC9.模态分析使用COUPLED DOF问题/forum/viewthread.php?tid=794921&highli ght=%C4%A3%CC%AC10.关于模态和振动的几个问题/forum/viewthread.php?tid=785983&highli ght=%C4%A3%CC%AC11.响应分析边界条件的定义/forum/viewthread.php?tid=501566&highli ght=%CF%EC%D3%A612.响应分析中激励函数的创建/forum/viewthread.php?tid=511231&highli ght=%CF%EC%D3%A613.响应分析中的加载问题/forum/viewthread.php?tid=513555&highli ght=%CF%EC%D3%A614.响应分析问题（常见问题）/forum/viewthread.php?tid=531755&highli ght=%CF%EC%D3%A615.请教一个关于I-DEAS响应结果显示问题/forum/viewthread.php?tid=725282&highli ght=%CF%EC%D3%A616.随机振动的动态响应问题/forum/viewthread.php?tid=735681&highli ght=%CF%EC%D3%A617.如何在IDEAS用直接法做响应分析,因为我的模型要考虑接触! /forum/viewthread.php?tid=778587&highli ght=%CF%EC%D3%A618.频率响应分析定义的CONNECTION DOF太多，计算时间超长/forum/viewthread.php?tid=738660&highli ght=%CF%EC%D3%A619.动力响应分析如何将结构重力考虑进去/forum/viewthread.php?tid=807550&highli ght=%CF%EC%D3%A620.关于I-DEAS 动力分析培训幻灯片/forum/viewthread.php?tid=588431&highli ght=%B6%AF%C1%A621. 正确理解动力学分析中的阻尼/forum/viewthread.php?tid=746899&highli ght=%B6%AF%C1%A622.【原创】一个response analysis的小例子/forum/viewthread.php?tid=146417&highli ght=response23.请教htbbzzg 兄/forum/thread-763050-1-15.html六.疲劳耐久分析1.应力集中对疲劳分析的影响问题/forum/viewthread.php?tid=738156&highli ght=%C6%A3%C0%CD2.I-DEAS疲劳练习/forum/viewthread.php?tid=57581&highlig ht=%C6%A3%C0%CD/forum/viewthread.php?tid=803839&highli ght=%C6%A3%C0%CD3.难得的原版疲劳分析一手资料/forum/viewthread.php?tid=792732&highli ght=%C6%A3%C0%CD4.I-DEAS 持久性分析的幻灯片，Unit 1~9/forum/thread-809136-1-1.html七.接触分析1.做接触有限元分析的请进/forum/viewthread.php?tid=392029&highlight=%BD%D3%B4%A52.如何建立实体的面接触单元/forum/viewthread.php?tid=431254&highli ght=%BD%D3%B4%A53.哪位兄弟介绍一下用GAP单元处理轴与孔的接触分析？/forum/viewthread.php?tid=189665&highli ght=%BD%D3%B4%A54.请帮忙分析装配体接触错误在哪/forum/viewthread.php?tid=636227&highli ght=%BD%D3%B4%A55.求教一个接触计算的问题/forum/viewthread.php?tid=617336&highli ght=%BD%D3%B4%A56.请高手指点，铲斗和土接触约束如何加载？/forum/viewthread.php?tid=735226&highli ght=%BD%D3%B4%A57.如何在IDEAS用直接法做响应分析,因为我的模型要考虑接触! /forum/viewthread.php?tid=778587&highli ght=%BD%D3%B4%A58. I-DEAS assembly contac t/forum/viewthread.php?tid=628711&highli ght=contact八.其他1.梁单元的后处理显示问题/forum/thread-812512-1-1.html2.扭转常数、翘曲常数和翘曲约束因子 - 一篇翻译资料/forum/thread-813826-1-1.html3. 梁单元的后处理显示问题/forum/thread-812512-1-1.html4.restraint 和 constraint 有什么不同/forum/thread-812852-1-2.html5.有限元分析中看结果的问题/forum/thread-800559-1-5.html6.难得的原版bolt_connection资料/forum/thread-722056-1-7.html7.在模拟铰接的结构时，用rigid还是用constraint？/forum/thread-788350-1-8.html8.I-DEAS元素过多，内存不够，怎么办？/forum/thread-549280-1-9.html9.请问I-DEAS中求解运算时的横坐标的supernode是什么意思?/forum/thread-773816-1-12.html 10. 弹簧元的设置/forum/thread-769933-1-12.html 11.如何提取中面？/forum/thread-525860-1-13.html 12.如何仿真加扭矩的光轴/forum/thread-757351-1-13.html 13.分析难题/forum/thread-762508-1-15.html 14. 8个问题请教htbbzzg 大哥/forum/thread-757855-1-16.html 15. GAP element 例子/forum/thread-565022-1-16.html 16. 试问高手几个问题/forum/thread-752457-1-17.html 17.请问如图所示的销钉如何模拟，请htbbzzg兄帮忙/forum/thread-745663-1-20.html 18. GM CAE Criteria(Original Edition)/forum/thread-625467-1-21.html。

飞机发动机一体化热管理系统建模与性能研究

飞机发动机一体化热管理系统建模与性能研究张启冬1林贵平1*郭京辉1刘子钰2(1.北京航空航天大学航空科学与工程学院；2.北京航空航天大学医学科学与工程学院北京 100191)摘要：面对具有大幅变化范围的飞行器飞行条件，飞机和发动机热载荷也在随之发生剧烈变化，飞机/发动机如何有效解决宽范围下热载荷散热问题变得尤为突出。

设计了基于闭式空气循环、燃油热管理系统以及装备蓄冷油箱的三涵道发动机的飞机发动机一体化热管理系统，并对此系统进行建模和数值仿真分析。

分别建立一体化热管理系统在亚音速巡航、加速爬升和超音速巡航状态下的调控方案和热沉组合形式。

三涵道模式给一体化热管理系统带来散热能力的提升。

加速爬升和超音速巡航状态下，蓄冷油箱在严苛的飞行状态下能有效缓解单一燃油热沉在热管理系统中散热能力的局限性，提升热管理系统散热能力，保障飞行器安全可靠地工作。

关键词：飞机发动机一体化燃油热管理系统闭式空气循环蓄冷油箱三涵道发动机中图分类号：V263.6文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)24-0049-05 Modeling and Performance Study of the Integrated ThermalManagement System for Aircraft EnginesZHANG Qidong1LIN Guiping1*GUO Jinghui1LIU Ziyu2(1.School of Aeronautic Science and Engineering,Beihang University; 2.School of Medical Science and Engineering,Beihang University, Beijing, 100191 China)Abstract: Faced with the flight conditions of aircraft with a significant range of changes, the thermal loads of aircraft and engines are also undergoing drastic changes, and how to effectively solve the heat dissipation problem of thermal loads in a wide range of aircraft/engines is particularly prominent. This paper designs an integrated thermal manage‐ment system for aircraft engines based on closed air circulation, the fuel thermal management system and a three-ducted engine equipped with a cold-storage tank, conducts modeling and numerical simulation analysis on this sys‐tem, and establishes control schemes and heat sink combination forms for the system in subsonic cruise, accelerated climb and supersonic cruise states respectively. The three-ducted model improves the heat dissipation capability of the integrated thermal management system. Under accelerated climb and supersonic cruise conditions, the cold-storage tank can effectively alleviate the limitations of the heat dissipation ability of a single fuel heat sink in the heat management system under harsh flight conditions, improve the heat dissipation ability of the heat management sys‐tem, and ensure the safe and reliable operation of aircraft.Key Words: Aircraft engine integration; Fuel thermal management system; Closed air circulation; Cold-storage tank; Three-ducted engine随着飞机飞行技术的发展，飞行器一方面需要更多电子设备来实现更高的飞行性能，热载荷随之大幅增加［1-3］；另一方面为了满足更高隐身性需求，采用大量复合材料和减少飞行器进气口，使得散热路径大大受DOI：10.16661/ki.1672-3791.2308-5042-5505作者简介：张启冬（1992—），男，博士在读，研究方向为飞机发动机热管理。

航天器热试验查询统计系统的设计与实现

航天器热试验查询统计系统的设计与实现郭鹏;廖韬;梁硕;王擎宇【摘要】In order to solve the problem of large amount of data and low utilization rate of spacecraft vacuum thermal test.A test data query and statistics method based on database is proposed to improve the existing data storage model based on file system.Through the analysis of the experimental data format and the optimization of the existing workflow,the test data inquiry system is divided into four big function modules,such as system management,test management,tactic management and statistic analysis.The test time point information is automatically generated by using the filtering algorithm,and the statistical reports of the single test are generated automatically through the test time point,so as to realize the comprehensive inquiry and statistical function of all the test data.At present,the system has been applied to the spacecraft thermal test mission.After testing,the system functions and performance indicators meet the test requirements,and the system can solve practical problems.%针对航天器真空热试验数据量大、数据利用率不高的特点,提出了一种基于数据库的试验数据查询统计方法方法,以改善现有的以文件系统为主的数据存储模式;通过对试验数据格式的分析和现有工作流程的优化,将试验数据查询系统分为系统管理、试验管理、策略管理和统计分析等4个大的功能模块,利用过滤算法自动生成试验工况点信息,并通过试验工况点自动生成单次试验的统计报告,进而实现对所有试验数据的综合查询统计功能;目前系统已应用于航天器热试验任务中,经过测试,系统功能和性能指标满足试验需求,解决了实际问题.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)011【总页数】4页(P295-298)【关键词】真空热试验;数据库;数字化技术;UML建模【作者】郭鹏;廖韬;梁硕;王擎宇【作者单位】北京卫星环境工程研究所,北京 100094;北京卫星环境工程研究所,北京 100094;北京卫星环境工程研究所,北京 100094;北京卫星环境工程研究所,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TP242在航天器及其部组件研制过程中，真空热试验是地面试验中验证产品可靠性的重要试验项目之一，是提高航天器在轨运行可靠性的一种有效、必要的手段[1]。

I-Deas软件介绍-前世今生及未来

概述I-DEAS是美国SDRC(Structural Dynamics Research Corporation）公司于60年代为美国航空航天局（NASA）开发的CAD/CAE/CAM一体化软件，曾经是NASA 的御用CAE主导分析软件之一，也是和UG NX并存的、不外挂专业CAE解算器但能和专业CAE软件功能相媲美的大型CAD/CAE/CAM系统，是国际上著名的机械CAD/CAE/CAM一体化方案供应商，早期和UG、CATIA齐名并在全球范围享有盛誉。

作为一款真正变量化的软件，曾主导过CAD行业从参数化设计到变量化设计的革命。

简介该软件是高度集成化的CAD/CAE/CAM软件系统。

I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首，软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。

SDRC也是全球最大的专业CAM软件生产厂商。

I-DEASCAMAND是CAM行业的顶级产品。

著名的“东芝事件”背后五轴数控机床所用的数控软件系统就是I-DEAS的产品。

I-deas提供一套基于因特网的协同产品开发解决方案，包含全部的数字化产品开发流程。

载人飞船仪表板的热仿真分析

载人飞船仪表板的热仿真分析王克成;马聪;孙亮【摘要】Spacecraft is a complete machine of electronicproducts,astrospace is used as heat sink. Discharging heat out to external space effectively is the primary mission of spacecraft thermal design. But for electronic products inboard, the mission is mainly transmitting thermal power dissipation to baseplate,enclosure and bulkhead,make sure that compo-nents work reliably in the range of allowable working temperature. Apply finite element analysis software FloTHERM to conduct thermal analysis during spacecraft electronic products design period,adjust and optimize the thermal control scheme to make electronic components work safely and reliably.%航天器产品热设计的对象是电子产品整机，将宇宙空间作为热沉，有效将热量排放到外空间是航天器热设计的主要任务。

而对于舱内电子产品热设计任务主要是将元器件的热功耗有效传递给底板、设备外壳及舱壁上，确保元器件在允许的工作温度范围内可靠的工作。

运用有限元分析软件FloTHERM，对航天电子产品设计阶段进行热仿真，对其热控方案进行调整和优化，实现电子元器件能够安全、可靠的工作。

航天器智能热控技术研究现状及展望

航天器智能热控技术研究现状及展望王瑾;刘小旭;李德富;陈益;巩萌萌【摘要】With the development of complex space mission like spacecraft orbit maneuver and rapid mobility, thermal control system should realize intelligent control to satisfy spacecraft operate effectively andreliability.Firstly, this paper introduces the classification and the application of spacecraft intelligent thermal control technology, and then the research advances from home and abroad in the intelligent thermal control technology are reviewed.Finally, suggestions of future research areas of thermal control autonomous management are made which can supply reference for future spacecraft intelligent thermal control.%随着航天器变轨、快速机动等复杂空间任务的发展,热控系统需要根据不同的要求进行智能化控制以满足航天器的高效可靠工作.文章首先介绍了航天器智能热控技术的分类及应用;然后,总结了国内外智能热控技术的发展现状;最后,提出了热控系统自主管理的进一步研究方向,为未来航天器的热控智能控制技术发展提供了参考依据.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2017(036)009【总页数】4页(P8-10,14)【关键词】航天器;快速机动;智能热控;自主管理【作者】王瑾;刘小旭;李德富;陈益;巩萌萌【作者单位】北京宇航系统工程研究所,北京 100076;北京宇航系统工程研究所,北京 100076;北京宇航系统工程研究所,北京 100076;北京宇航系统工程研究所,北京100076;中国运载火箭技术研究院研究发展中心,北京 100076【正文语种】中文【中图分类】V416热控系统作为航天器七大子系统之一，在航天器整个任务周期中，担负着为航天器内部所有机电设备、有效载荷等空间任务单元提供安全可靠的温度环境的重要任务。

空间相机接触热阻的计算

空间相机接触热阻的计算黄涛;吴清文;梁九生;余飞;黎明【摘要】为了解决空间相机接触热阻难以确定的问题,从接触面传导和辐射换热的角度考虑,给出了其接触热阻的计算方法.根据空间相机的材料,加工、装配及其特殊运行环境,得到一个合理的接触系数范围.以空间相机的正视相机为例,对其结构进行合理的简化,利用I-DEAS/TMG热分析模块建立有限元模型,仿真计算了低温稳态平衡工况,考察了热阻波动对温度分布的影响.正视相机热分析计算结果和热环境模拟实验数据较为吻合,最大偏差为0.45℃.研究结果表明,该接触热阻汁算方法合理,可以预测太空环境中干接触的精密加工表面间的接触热阻.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2009(002)004【总页数】6页(P334-339)【关键词】空间相机;热仿真;接触热阻;模拟实验【作者】黄涛;吴清文;梁九生;余飞;黎明【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春130033;中国科学院,研究生院,北京100039【正文语种】中文【中图分类】V447.3自从前苏联科学家Kapit研究低温下液氮和固体表面间的热阻以来，人们已对固体表面间的接触热阻进行了广泛的研究［1，2］。

当热流通过固体接触面时，会受到一个由于接触而引起的附加阻力，即接触热阻，接触热阻一般通过实验测定温度和热流量间接获得。

鉴于实验测量的局限性，人们一直在探求易于使用的理论方法或半经验公式［3］。

在理论研究中，对接触热阻的宏观研究比较多，如研究温度、接触压力、接触表面粗糙度、热流方向、分热阻等对接触热阻的影响［4，5］，其中基于粗糙度理论的接触热阻计算方法得到了广泛的认可［6］。

I-DEAS软件在机械设计与制造工业中的运用

综合论坛新教师教学机械设计（machine design ）是以实际使用要求为目的，在依据机械的工作原理、机械设备的基本结构、动力的运动方式的基础上，构思、分析和计算各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法，并将其转化为具体的图纸以作为制造凭证的过程。

机械设计是产品开发的依据。

产品开发设计提高企业竞争能力的重要环节，市场需求越来越趋向于多元化和个性化，这就需要我们企业要不断地推陈出新，创造个性化、低成本、高性能的新产品，只有这样企业才能在激烈的市场竞争中取得竞争优势。

近几十年来，机械设计中逐渐使用计算机辅助设计（CAD ），技术设计人员开始尝试各种快速、有效的工具和手段。

这些工具的应用加快和优化设计过程和设计结果，大大推动了企业实现机械设计自动化。

我国目前市场上流行的商业性CAD/CAM 软件主要有两大类，一类是单功能系统AUTO-CAD ，属于通用绘图工具，主要是用来设计二维图，属于辅助工具。

另一类是通用性系统工具，主要有CADAM 、UG-H 、I-DEAS 这几款，其功能涵盖绘图装配与零件设计、机构设计、有限元分析、注塑流场分析、数据交换与传输、加工等设计和制造的全过程。

在这里我们以I-DEAS 为例谈一下该软件工具在机械设计和制造工业中的运用。

一、I-DEAS 软件的简单介绍美国SDRC （Structural Dynamics Research Corporation ）公司在上个世纪90年代推出新款机械设计自动化软件I-DEAS Master Series 。

该软件具有综合性强，功能强大，容易学会、操作简单等特点。

SDRC 公司也一直将该产品视为自己在CAD/CAE/CAM 领域的旗舰产品。

I-DEAS Master Series 累计推出5代。

最新一代I- DEAS Master Series5最大的突破在于VGX 技术，新的突破极大地改进了交互做作的直观性和可靠性。

新版本在复杂零件设计、高级曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模块功能的提升上也做了不少改进。

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等值线图、动画、XY曲线图、结果探测模型校验和相关性
结果映射
将温度传递到结构模型
数据交换
几何、网格、热模型
基于几何的分析方法
分层方法:
显式离散
任意的、非结构网格
传导、传导、辐射采用网格计算
一致性精度离散误差的评价
应用于网格的温度模型
材料、边界条件面、体、位置信息
根据几何实体建立网格
相关性
根据设计模型提取分析几何
派生几何同步
历史
TMG 从1983年开始开发年开始开发 I-DEAS TMG 在1988发布第一的版本发布第一的版本客户: 客户
~ 400 sites ~ 650 seats
来自加拿大太空机构的研发支持质量保证
通过SRQA认证 (Safety Related Quality Assurance) 自动的验证程序 524 个测试案例
模型装配工具
各个零件单独划分网格用热耦合建立连接关系
热界面建模边界条件
辐射、对流边界随h而变
航天器运用: 航天器运用
组件安装蜂窝结构 MLI 结构连接
辐射技术
TMG 对航天器的辐射模拟对航天器的辐射模拟:
辐射交换的完全模拟轨道环境热漫射/反射/透射面关节连接、旋转飞行器角度相关的反射率、透射率温度相关的发射率
对大模型精确、对大模型精确、有效的计算
对光线密度、采样比Monte Carlo不敏感采用迭代求解器有效求解辐射度方程
对曲面的支持
二阶单元对曲面曲率的捕捉可以精确模拟聚焦效应 (如：抛物面反射器)
面方向特性
反射率、透射率对入射角
辐射交换矩阵
消除剩余角系数的重复调整算法
内部或外部封闭腔处理优先修正阴影角系数对空间角系数的有效修正
第三方程序
用户子程序耦合的求解器框架 (ESC)
TMG的新特点
增强了轨道和姿态建模
广泛的轨道特征说明跟方便的飞行器姿态建模轨道可视化
视角因子的Hemi-cube 算法视角因子的
使用图形硬件基于OGL OGL 非常快
求解工况
多个工况独立的求解器设置不考虑材料属性结果与工况关联
TMG 的用户
I-deas 基于几何的建模技术
概念
单元网格是分析的基础而几何模型是网格生成的基础相关性 (网格、材料、边界条件)
方法
设计几何 scaffolding or from scratch 模型库 (元素、零件、装配) 节点和单元
使用设计几何
装配几何提取派生几何同步优点可示化易理解效率高精度同步工程
模型缩减
子结构
求解矩阵的线性缩减基于 star-delta变换辐射项处理可以恢复整个模型的温度可以改进矩阵的条件
合并
将若干单元组合成单个计算点
求解器
稳态问题: 稳态问题共轭梯度求解器
高效的迭代求解器 (双共轭梯度稳定技术) 预条件矩阵 (ILU分解) 非线性项的Newton-Raphson方法对大的、病态系统的高效求解负项的处理
协同框架体系
数字化 Master Model
共享设计元素单元信息
Team
数据综合分布式的工作组 unix & NT
连通形
VRML标注 URL 单元信息 OLE/COM Direct3D to EAI Concept Product Design & Manufacturing Product Development Cycle
网格划分
自由网格划分
高性能的壳、实体网格划分高度自动化任意几何用户可控制的网格密度和单元过渡线性、二阶单元对孔和缝隙的处理最小化单元扭曲的自动光顺
映射网格划分
生成均匀一致的单元处理复杂和退化的区域不等距过渡
直接法
拖拉、旋转、复制、反射表面覆层分割、合并单元缝合不相连的网格
其他有限元建模工具
Gebhardt算法算法
生成单元到单元的传导矩阵
Oppenheim方法 (辐射度方法辐射度辐射度)
高级迭代求解器不需要矩阵求逆通常产生较小的辐射矩阵可以精确、有效地处理温度相关的发射率
轨道热
计算轨道环境热载
直接的太阳热、星体反照率、行星IR 计算对环境热源的角系数校正的太阳投射、镜面反射的光线跟踪辐射交换方程的辐射度算法 (扩展的 Oppenheim法) 使用迭代共轭梯度求解器有效求解
I-deas 几何提取
特征抑制
通过历程树
Section meshing
基于几何的 “网格面” 在不相连的面上生成网格
拓扑特征
切线和切面的辨认相临边或间隙间距 removal of internal surface time holes
中面抽取
自动计算厚度
I-deas 几何提取
几何清理
对“脏”的几何的处理重复的点、线线、面之间的间隙拓扑不一致
数据交换
有限元模型
与 NASTRAN, ANSYS, ABAQUS的直接接口
分析结果
温度映射将结果传递到不同网格的结构模型上使用局部单元温度函数处理穿过壳单元的横向梯度
热模型
SINDA (import, export) TRASYS (export) NEVADA (import, export) ESATAN (export)
角系数计算
非阴影单元对的精确围线积分技术障碍视角的Nusselt 球面法障碍视角的
对单元细分的控制误差算法
可以减少阴影检查的阴影面算法
光线跟踪
Two-pass方法方法: 方法
反射和透射的光线跟踪角系数矩阵调整
光线分布是确定的
对反射和投射单元是根据角系数单元被细分、光线在细分单元之间发生用户控制光线密度光线密度正比于视角因子光线跟踪直到消失
34
轨道和姿态建模
标准的轨道定义对轨道计算点的控制根据旋转角度和速率确定姿态太阳、地球角度直接输入轨道可视化
旋转飞行器
热流平均
轨道平均热载
铰接机构
带关节连接的瞬态热分析定义部件之间的相对运动
旋转和平移恒定的/随时间变化的多关节
飞行器应用
太阳系阵列、机器人系统、旋转飞行器
重新计算黑体角系数的有效算法在变化后的几何上进行结果后处理
所有的项与单个单元相关
与 SINDA的兼容的兼容
TMG的求解矩阵可用SINDA直接求解
支持电导和电容的直接输入和修改
“非几何”建模
热耦合
建立两组单元集之间的热阻率
根据重合面或接近程度它们之间的网格可以是不一致的支持广泛的热阻类型
基于几何的
根据单元面、位置计算传导率很方便的模型重新布置 (e.g. 元件布置)
面的操作
偏移分割插值或投影延伸连接、相交
分割
在实体上创建内部面
Scaffolding
模型装配
装配
处理大而复杂的装配捕捉设计层次灵活的零件和装配定位 instancing pruning VGX 装配约束关联复制
有限元模型装配
各个部件组合根据part instances的有限元选择部件模型的复制
航空/航天航空航天 Allied Signal Boeing CNRS DASA Hughes Lockheed Martin NASA Rockwell 汽车 Ford Nissan Renault Valeo 电子 Beckman Instruments GE Medical Honeywell Mitsubishi Motorola Pitney Bowes Toshiba Thomson 制造 ABB Babcock and Wilcox Electricité de France
边界条件, 边界条件数据面
不受网格重划分影响温度热流辐射对流
TMG实体实体
在组中的几何不受网格重划分影响
传导模型
支持各种单元类型
四面体、六面体、楔形、壳、梁单元轴对称壳、实体单元
多种材料的复杂模型
正交各向异性多层壳 (层状、TPS材料) 径向热流
处理高度倾斜和扭曲的网格温度相关的材料属性相变
企业
Metaphase, SAP
Open I-DEAS
数据交换
直接几何接口
Pro-Engineer CATIA Unigraphics PDGS ICEM
几何转换器
IGES STEP DXF SET VDA
I-DEAS几何几何
集成的团队数据管理系统双向协同几何提取可控制的模型更新改变控制
求解
高效的迭代求解器 (双共轭梯度稳定技术) 预条件矩阵 (ILU 分解) 非线性项的Newton-Raphson方法隐式、显式瞬态综合模型子结构
建模技术
实体建模
广泛的建模能力模型提取工具模型库 (从单个元素到装配)
网格划分
自由、映射、手工划分
热耦合
装配体
轨道、姿态建模轨道、用户子程序图形后处理、图形后处理、结果可示化
实体选择
动态导航器综合过滤框选相关
分组
实体的任意组合集合操作
梁元建模材料数据系统模型检查
重合节点、单元自由面、边质量、面积、体积信息单元质量检查
相关性
提取的几何与设计几何可以是相关的
“双相协同”
网格和几何也可以是相关的
当几何改变时网格更新自由、映射网格 section meshes 网格定义 (材料、物理属性)
瞬态求解器
显式算法: 递推、指数递推隐式方法: 任意形式也可以用共轭梯度求解器