复合材料梁结构仿真与设计软件(Bladesign) 

复合材料梁结构仿真与设计软件Bladesign是一款采用二维剖面特性+一维梁有限元降维分析的，用于旋翼桨叶、风电叶片、发动机叶片、C919客机机翼、导弹和火箭等细长体结构分析、仿真及优化的高效CAE专业软件，涵盖结构静态分析、稳态分析、瞬态响应分析及优化等功能，为产品初期设计阶段提供工具支撑。

图 1  复合材料梁结构仿真与设计软件Bladesign

一、功能特点

 1. 复合材料梁结构铺层设计

 2. 任意复杂截面梁结构剖面特性分析

 3. 梁结构静力学、动力学特性分析

 4. 翼型梁结构参数化设计与优化

二、特色优势

 1. 设计、仿真、优化一体化，设计流程闭环

 2. 独有的变分渐进任意梁剖面特性分析算法（VABS）

 3. 集成粒子群优化算法，实现参数优化设计

 4. 二维剖面特性+一维有限元分析，效率提升数倍

三、精度验证

      复杂截面外形梁静力学分析

a. 计算模型

对上表面受力的复杂截面梁进行静态分析，计算梁上表面指定处的Mises应力。

图 2 复杂截面梁结构和力载荷示意图

b. 计算结果

将Bladesign和多种商业软件的计算结果对比结果：

图 3位移和应力曲线图对比

四、典型案例

 管状梁模态特性仿真——对管状梁进行模态分析，计算梁的各阶频率。

图 4管状梁几何模型与固有频率计算结果

 矩形截面梁静变形和热传导仿真——对矩形截面梁进行热传导分析，计算指定棱边上的温度。

图 5 矩形截面梁几何模型和加载示意图

图 6 矩形截面梁位移和温度分布

 桨叶剖面参数化建模与优化仿真——通过对初始翼型的优化，得到了性能参数达到设计指标的新翼型。

图 7 桨叶参数化建模与优化