Academic Centrehttps://doi.org/10.22364/mkm.58.6.09
К. Десенклос, А. Неме, Дж. Б. Леру, К. Йохум
ENSTA Bretagne, IRDL-UMR CNRS 6027, F-29200 Brest, France
Новый метод комплексного моделирования для анализа тканых конструкций кайтов с передней надувной кромкой
Полный текст: PDF (RUS)
Перевод с англ.
В течение нескольких лет кайты (kites) представляют инновационную технологию в морском секторе, обеспечивающую снижение расхода топлива за счет вспомогательной силовой установки или производства энергии на борту. Постоянное увеличение размеров кайтов с передней надувной кромкой требует решения одной из основных задач, связанной со способностью их компонентов выдерживать поле давления, обусловленное аэродинамической нагрузкой. Поэтому от проектировщиков требуется точная идентификация полей напряжений в кайтах. С этой целью разработан метод взаимодействия жидкость—конструкция на основе трехмерной нелинейной модели подъемной линии с использованием программного обеспечения Abaqus™ 2017. Конструкционный анализ кайта из тканого материала выполнен с использованием метода тонких конечных элементов в силу слабых изгибных свойств. Предложенный метод моделирования является новым, не имевшимся в наличии в программном обеспечении Abaqus™.
Ключевые слова: кайты с кромкой передней надувной, метод взаимодействия жидкость⸺конструкция, материал тканый, потеря устойчивости
Поступила в редакцию 22.11.2021
Окончательный вариант поступил 07.07.2022
K. Desenclos, A. Nême, J. B. Leroux, and C. Jochum
A novel composite modeling method to analyze the woven fabric structures of leading-edge inflatable kites
For several years, kites have been representing an innovative technology in the maritime sector to reduce the fuel consumption through an auxiliary propulsion or producing energy onboard. Regarding the continuous increase in kite sizes, one of the main objectives is to determine whether a leading-edge inflatable kite and its components will be able to withstand the pressure field induced by the aerodynamic load. Therefore, an accurate identification of stress fields in them is required by designers. For this aim, a fluid-structure interaction method was developed by coupling a 3D nonlinear lifting-line model with the Abaqus™ 2017 finite-element software tools. Within this framework, a structural analysis was performed for a kite made of a woven fabric by employing the thin-layer finite-element technique for its weak bending properties. This modeling method is new and is not available in the Abaqus™.
Keywords: leading-edge inflatable kites, fluid-structure coupling method, woven fabric, buckling
Received Nov. 22, 2021 (July 7, 2022)
Статья на английском языке: Springer