4、DM模块中绘制翼肋，并使用拓扑优化

       DM建模：

1、导入ug图；

2、Extrude,选择导入平面，方向为垂直平面的z轴，depth为0.001m

，

Generate；%%（即

拉伸1mm）

3、create->rimitives->Cylinder,圆心坐标（0.06，0.004，0），轴（0，0，0.001），

半径0.003m，

operation->cut materical，Generate；

4、设置part->Fluid/Solid为Solid，保存，如图1：原始翼肋。

shape optimization模块：

1、双击engineering data，点击Engineer Data Sources->Composite Material（复合材料），

在Outline

of Composite Materials窗口找到PVC Foam（60kg m^-3）,

点击旁边的＋，材料添加结束，关闭Engineering Data；

2、选择geometry下的物体，设置Assignment为

PVC Foam（60kg m^-3）；

3、Outline中的Mesh->

Sizing->Size Function，设置为Curvature

->Max Face Size，设置为0.002m

导航条中的Mesh->Mesh Control->Sizing,选择翼面，Element Size为0.001m，

->Sizing,选择圆环，

Element Size为0.001m

导航条中的Mesh->Update，网格绘制结束，如图2：网格；

4、点击Outline中的Shape Optimization，

导航条中Environment->Inertial->Standard Earth Gravity->Direction,本例设置为-Y

->Supports->Fixed Support,选择圆柱面，即固定圆柱面；

点击

Outline中的Imported Load，导航条中

Environment->Imported Loads->ressure,

geometry选择翼面，CFD surface选择之前设置好的壁面；

边界条件设置结束；

5、

点击Outline中的Shape Finder，Target Reduction（目标减少量）设置为百分之六十；

6、求解过程，点击导航条中的Solve（求解），需要几分钟到十几分钟。

7、结果如图3：优化结果图 。

3、搭建workbench框架，并使用cfx模块计算外流场

搭建workbench过程如下：

1、打开workbench后，tools->options->appearance,勾选beta options；

2、

找到toolbox->

component->geometry，

左键点住不放，拖到右侧绿框；

3、找到toolbox->component->cfx,左键点住不放，拖到geometry右侧；

4、

找到toolbox->analysis systems->shape optimization(beta),拖到cfx右侧；

5、左键点住geometry下的DM不放，拖到

shape optimization(beta)的DM；

6、左键点住cfx下的solution不放，拖到

shape optimization(beta)的setup，如结果图1。

使用cfx计算：

1、导入cas文件，并设置2D网格为Planar（平面），拉伸距离1（即1毫米）；

2、材料为Air at 25°C，无浮力，绝热模型，温度25°C，sst湍流模型；

3、速度入口为30米每秒，静压出口为1atm，翼型为无滑移壁面，其余两个面为对称边界条件；

4、均高精度模式，激进的时间步，时间因子为20，残差0.00001；

5、网格自适应，压力梯度，最大步数为2，每20次一步；

6、关闭setup，打开solution，双精度模式求解；

7、打开post查看压力、流速分布和流线图，如结果图2、3。

2、ug中绘制外流场面，并用pw绘制外流场

%%（具体可参考“

低速情况下前掠翼与后掠翼的区别

”）

1、导入ug中后绘制外流场；

2、插入->曲线->矩形；%%矩形大小是9m*4m；

3、

插入->曲面->有界平面，选择矩形和翼型；%%这是外流场部分

4、重复上一步，只选择翼型；%%这是翼肋部分

5、如结果图1：ug建模，导出为igs格式。

pw部分，

（具体可参考“

10Ma二维锥体流场分析

”）

1、导入pw，求解器设置为fluent，维度选择二维；

2、设置翼肋维度为180，长边维度为40，短边为20；

3、选择非结构网格，create->assemble special->domain,先选外框，保存，再选择翼肋，保存并生成；

4、求解网格，设置边界衰减为0.9，设置5层边界层；

5、设置入口、出口、壁面边界条件，设置为流体域，

如结果图2：外流网格

；

6、设置网格方向为右手坐标系，保存，并生成cas文件。

1、profile 选择航模常见翼型

查阅资料，选择低速常用翼型naca2412。

（该软件使用流程请参考“

日常学习练手——低速情况下前掠翼与后掠翼的区别

”）

问题描述：
       简述版：航模机翼的翼肋在低速下怎样减重。
       抽象理想版：naca2412翼型在30m/s的速度下，使用雪弗板（PVC泡沫）材料，如何减重。
整体流程如下：
       1、profile 选择航模常见翼型；
       2、ug中绘制外流场面，并用pw绘制外流场；
       3、搭建workbench框架，并使用cfx模块计算外流场；
       4、DM模块中绘制翼肋，并使用拓扑优化；
       5、根据优化结果，重新建模，并进行静力学分析；
       6、循环第五步；%%即根据分析结果再修改模型，再分析，直至合格
       7、结果对比。