弹性力学仿真软件：SimScale：SimScale在航空航天领域的弹性力学应用

弹性力学仿真软件：SimScale：SimScale在航空航天领域的弹性力学应用1弹性力学仿真软件：SimScale1.11SimScale软件概述SimScale是一款基于云的工程仿真软件，它提供了广泛的仿真工具，包括流体动力学、热力学、结构力学等，适用于各种工程领域，如航空航天、汽车、建筑等。SimScale的核心优势在于其易于使用、高度可定制的界面，以及强大的计算能力，允许用户在任何设备上进行复杂的仿真分析，无需安装任何软件。在SimScale中，用户可以通过上传CAD模型，定义材料属性，设置边界条件，选择求解器，以及运行仿真来模拟真实世界的现象。SimScale支持多种求解器，包括线性和非线性静态分析、模态分析、瞬态动力学分析等，这些求解器基于先进的有限元分析（FEA）技术，能够精确地预测结构在不同载荷下的行为。1.1.1特点基于云的平台：用户无需本地高性能计算资源，即可进行复杂的仿真分析。广泛的仿真工具：涵盖流体动力学、热力学、结构力学等多个领域。易于使用：提供直观的用户界面，简化了仿真设置过程。高度可定制：用户可以根据具体需求调整仿真参数和设置。协作功能：支持团队成员之间的项目共享和协作，便于项目管理和交流。1.22弹性力学在航空航天工程中的重要性弹性力学是研究物体在外力作用下变形和应力分布的学科，对于航空航天工程而言，其重要性不言而喻。飞机、火箭、卫星等航空航天器在飞行过程中会遇到各种载荷，如气动载荷、重力载荷、温度载荷等，这些载荷会导致结构变形，产生应力和应变。通过弹性力学仿真，工程师可以预测这些载荷对结构的影响，确保设计的安全性和可靠性。1.2.1应用场景结构强度分析：评估飞机机翼、机身、起落架等部件在飞行载荷下的强度，确保不会发生结构失效。振动分析：分析发动机振动、飞行过程中的气动弹性效应，预测结构的振动特性，避免共振。热应力分析：考虑温度变化对材料性能的影响，分析热应力，确保在极端温度条件下结构的稳定性。优化设计：通过仿真结果，优化结构设计，减少重量，提高效率，同时保持结构的强度和稳定性。1.2.2示例：结构强度分析假设我们正在设计一款新型飞机的机翼，需要评估其在飞行载荷下的强度。我们将使用SimScale进行线性静态分析，以预测机翼的变形和应力分布。步骤上传CAD模型：将机翼的CAD模型上传到SimScale平台。定义材料属性：设置机翼材料的弹性模量、泊松比等属性。设置边界条件：定义机翼的固定点和施加的载荷，如气动载荷、重力载荷。选择求解器：选择线性静态分析求解器。运行仿真：设置网格参数，运行仿真分析。分析结果：查看机翼的变形图和应力分布图，评估其强度。数据样例材料属性：铝合金，弹性模量=70GPa，泊松比=0.33。载荷：气动载荷=1000N/m^2，重力载荷=9.81m/s^2。代码示例SimScale的仿真设置主要通过其图形界面完成，但也可以使用PythonAPI进行更高级的定制。以下是一个使用PythonAPI设置机翼线性静态分析的示例代码：#导入SimScaleAPI库

fromsimscale_sdkimport*

#创建项目

project=Project(name="AircraftWingStaticAnalysis")

#定义材料

material=Material(name="Aluminum",material_model="isotropic",density=2700,youngs_modulus=70e9,poisson_ratio=0.33)

#定义载荷

load=Force(name="AerodynamicLoad",value=Vector3D(x=0,y=1000,z=0))

#定义边界条件

boundary_conditions=[

FixedValue(name="Clamped",type="displacement",value=Vector3D(x=0,y=0,z=0)),

load

]

#创建仿真运行

simulation=StaticAnalysis(name="WingStaticAnalysis",material=material,boundary_conditions=boundary_conditions)

#运行仿真

project.add_simulation(simulation)

project.run()1.2.3解释上述代码示例展示了如何使用SimScale的PythonAPI创建一个项目，定义材料属性，设置边界条件，包括固定点和气动载荷，然后创建并运行一个线性静态分析仿真。通过这种方式，可以自动化仿真设置过程，提高效率，同时允许更精细的控制和定制。通过SimScale的弹性力学仿真，航空航天工程师能够更准确地预测和评估结构在复杂载荷下的行为，从而设计出更安全、更高效的航空航天器。2SimScale基础设置2.1创建SimScale项目在开始使用SimScale进行弹性力学仿真之前，首先需要创建一个项目。这一步骤是所有仿真工作的起点，它涉及到项目的基本信息设置，以及后续将要进行的仿真类型的选择。2.1.1步骤1：登录SimScale平台访问SimScale官方网站并登录您的账户。2.1.2步骤2：创建新项目在主界面中，点击“创建新项目”按钮。输入项目名称，例如：“航空航天弹性分析”。选择项目类型，对于弹性力学分析，通常选择“结构力学”或“线性静态分析”。2.1.3步骤3：项目描述在项目描述中，简要说明项目的目的和预期分析的范围。这一步虽然不是必须的，但有助于团队成员理解项目背景。2.1.4步骤4：保存项目点击“保存”按钮，完成项目创建。2.2导入几何模型和网格划分2.2.1导入几何模型在SimScale中，可以导入多种格式的几何模型，包括.STL、.STEP、.IGES等。选择“几何模型”选项卡，点击“上传”按钮，选择本地计算机上的几何文件进行上传。2.2.2网格划分网格划分是仿真分析中至关重要的一步，它将几何模型离散化，以便进行数值计算。在SimScale中，选择“网格”选项卡，使用内置的网格生成器进行网格划分。可以设置网格的全局细化级别，以及特定区域的局部细化，以提高计算精度。2.2.3示例：网格划分设置#假设使用PythonAPI进行网格划分设置

importsimscale_sdk

#创建API实例

api_instance=simscale_sdk.GeometryOperationsApi()

#定义网格划分参数

mesh_operation=simscale_sdk.MeshOperation(

name="AerospaceMesh",

type="MESHING",

parameters=simscale_sdk.MeshingParameters(

global_refinement_level=3,

local_refinements=[

simscale_sdk.LocalRefinement(

region="Wing",

refinement_level=5

),

simscale_sdk.LocalRefinement(

region="Engine",

refinement_level=4

)

]

)

)

#执行网格划分

response=api_instance.create_mesh_operation(project_id,mesh_operation)在上述代码示例中，我们使用了SimScale的PythonSDK来设置网格划分。global_refinement_level参数设为3，表示整个模型的网格将被细化到第三级。local_refinements列表中，我们定义了两个局部细化区域：“Wing”和“Engine”，它们的细化级别分别为5和4，这意味着这些区域将有更细的网格，以提高分析的准确性。2.2.4网格质量检查在网格生成后，SimScale提供了网格质量检查工具，确保网格适合进行弹性力学分析。检查网格的大小、形状和分布，确保没有过小或过大、扭曲的单元。通过以上步骤，您可以在SimScale中创建项目并导入几何模型，同时进行网格划分，为后续的弹性力学分析做好准备。网格的正确设置对于获得准确的仿真结果至关重要，因此在进行仿真前，务必仔细检查网格质量。3材料属性与边界条件3.1定义材料属性在进行弹性力学仿真时，准确定义材料属性至关重要。SimScale平台提供了丰富的材料库，同时也允许用户自定义材料属性。材料属性主要包括弹性模量、泊松比、密度等，这些参数直接影响结构的变形和应力分布。3.1.1弹性模量弹性模量（Young’sModulus）是材料在弹性（初期）阶段应力与应变的比值，对于金属材料，其值通常在几百到几万兆帕之间。3.1.2泊松比泊松比（Poisson’sRatio）是材料横向应变与纵向应变绝对值的比值，反映了材料在受力时横向收缩的程度。3.1.3密度密度（Density）是材料单位体积的质量，对于航空航天材料，轻量化是关键，因此密度是一个重要参数。3.1.4示例：定义铝合金材料属性#定义铝合金材料属性

material_properties={

"name":"AluminumAlloy",

"elastic_modulus":70e9,#弹性模量，单位：帕斯卡

"poisson_ratio":0.33,#泊松比

"density":2700#密度，单位：千克/立方米

}3.2设置边界条件和载荷边界条件和载荷的设置是仿真分析中不可或缺的步骤，它们定义了结构的约束和外部作用力，直接影响仿真结果的准确性和可靠性。3.2.1边界条件边界条件包括固定约束、滑动约束、旋转约束等，用于模拟结构在实际应用中的固定点或自由度限制。3.2.2载荷载荷可以是力、压力、温度变化等，用于模拟结构受到的外部作用。在航空航天领域，常见的载荷包括气动载荷、重力载荷等。3.2.3示例：设置固定约束和气动载荷#设置固定约束

boundary_conditions={

"fixed_support":{

"type":"fixed",

"faces":["face_1","face_2"]#指定固定约束的面

}

}

#设置气动载荷

loads={

"aerodynamic_load":{

"type":"pressure",

"value":-1000,#气动压力值，单位：帕斯卡，负值表示压力方向与面法线方向相反

"faces":["face_3","face_4"]#指定载荷作用的面

}

}3.2.4示例：SimScale中设置重力载荷#设置重力载荷

gravity_load={

"type":"gravity",

"value":[0,0,-9.81]#重力加速度，单位：米/秒^2，方向为z轴负方向

}

loads["gravity"]=gravity_load3.2.5示例：SimScale中设置温度变化载荷#设置温度变化载荷

temperature_load={

"type":"temperature",

"value":50,#温度变化值，单位：摄氏度

"faces":["face_5"]#指定载荷作用的面

}

loads["temperature_change"]=temperature_load3.2.6示例：SimScale中设置滑动约束#设置滑动约束

sliding_support={

"type":"sliding",

"faces":["face_6"]#指定滑动约束的面

}

boundary_conditions["sliding"]=sliding_support3.2.7示例：SimScale中设置旋转约束#设置旋转约束

rotational_support={

"type":"rotational",

"axis":"z",#指定旋转轴

"faces":["face_7"]#指定旋转约束的面

}

boundary_conditions["rotational"]=rotational_support以上示例展示了如何在SimScale中定义材料属性和设置边界条件与载荷，通过这些设置，可以进行精确的弹性力学仿真分析，特别是在航空航天领域的应用中，能够模拟飞机在不同飞行条件下的结构响应，为设计和优化提供重要依据。4航空航天案例分析4.1飞机机翼的结构分析在航空航天工程中，飞机机翼的结构分析是确保飞行安全和效率的关键步骤。SimScale作为一款先进的弹性力学仿真软件，提供了强大的工具来模拟和分析机翼在各种载荷条件下的行为。以下是一个使用SimScale进行飞机机翼结构分析的示例流程：4.1.1准备几何模型首先，需要在CAD软件中创建飞机机翼的几何模型。确保模型的精度和细节，以便准确反映实际结构。4.1.2导入模型至SimScale将CAD模型导出为STL或STEP格式，然后在SimScale平台上上传。使用SimScale的几何处理工具，可以对模型进行必要的修复和简化。4.1.3定义材料属性在SimScale中，选择合适的材料模型，如线弹性材料模型，并输入材料的弹性模量和泊松比等参数。例如，对于铝合金机翼，弹性模量约为70GPa，泊松比约为0.33。4.1.4应用边界条件设置边界条件，包括固定点和载荷。例如，机翼根部可以设置为固定，而机翼上表面可以施加气动载荷。在SimScale中，可以通过选择表面或体来应用这些条件。4.1.5网格划分使用SimScale的网格生成工具，根据模型的复杂性和分析需求，生成高质量的网格。网格的精细程度直接影响到分析结果的准确性。4.1.6运行仿真设置求解器参数，如求解方法和收敛准则，然后运行仿真。SimScale提供了多种求解器选项，包括直接求解器和迭代求解器。4.1.7分析结果仿真完成后，可以查看机翼的位移、应力和应变分布。SimScale提供了丰富的后处理工具，如云图、等值线和路径图，帮助分析机翼的结构性能。4.2火箭发射结构的应力分析火箭发射时，结构承受极端的应力和应变，这对设计和材料选择提出了严格要求。SimScale的弹性力学仿真功能可以模拟这些条件，帮助工程师优化设计。4.2.1几何模型准备创建火箭发射结构的几何模型，包括火箭主体、支撑结构和发射台。模型应包括所有关键的结构细节。4.2.2导入模型将模型以STL或STEP格式上传至SimScale平台。使用SimScale的几何处理工具进行必要的模型修复和简化。4.2.3材料属性定义选择适合的材料模型，如复合材料或高强度钢，并输入相应的材料属性。例如，高强度钢的弹性模量约为200GPa，泊松比约为0.3。4.2.4应用边界条件和载荷设置边界条件，如发射台的固定，以及火箭发射时的载荷，包括推力和气动载荷。在SimScale中，可以通过选择特定的表面或体来应用这些条件。4.2.5网格生成使用SimScale的网格生成工具，根据模型的复杂性和分析需求，生成高质量的网格。对于火箭发射结构，可能需要在高应力区域使用更细的网格。4.2.6运行仿真设置求解器参数，如求解方法和收敛准则，然后运行仿真。SimScale提供了多种求解器选项，可以根据具体需求选择。4.2.7结果分析仿真完成后，分析火箭发射结构的应力分布，确保所有部分都在安全的应力范围内。SimScale的后处理工具可以帮助可视化和分析结果。4.2.8示例代码虽然SimScale主要通过图形界面操作，但其API允许用户通过编程接口控制仿真流程。以下是一个使用Python通过SimScaleAPI设置边界条件的示例：#导入SimScaleAPI库

fromsimscale_sdkimport*

#创建项目

project=Project(name="RocketStressAnalysis")

#创建几何模型

geometry=GeometryImport(name="RocketGeometry",file_path="path/to/rocket.stl")

#定义材料

material=Material(name="HighStrengthSteel",material_model="isotropic",properties={"E":200e9,"nu":0.3})

#设置边界条件

boundary_condition=FixedValue(name="LaunchPadFix",entity="LaunchPadSurface",value=0)

#创建仿真

simulation=StaticMechanical(name="RocketSimulation",geometry=geometry,material=material,boundary_conditions=[boundary_condition])

#运行仿真

simulation.run()

#分析结果

results=simulation.get_results()请注意，上述代码仅为示例，实际使用时需要根据SimScaleAPI的最新文档进行调整，并确保正确设置了API的认证和连接信息。通过SimScale的弹性力学仿真，航空航天工程师可以深入理解飞机机翼和火箭发射结构在实际载荷下的行为，从而优化设计，提高飞行器的安全性和性能。5仿真运行与结果解释5.1运行仿真模拟在进行航空航天领域的弹性力学仿真时，SimScale平台提供了直观且强大的工具，使用户能够设置并运行复杂的仿真模拟。以下步骤概述了如何在SimScale上设置并运行一个弹性力学仿真：选择仿真类型：首先，登录到SimScale平台，选择“创建仿真”选项。在弹出的菜单中，选择“结构力学”下的“线性静态分析”或“非线性静态分析”，这取决于你的研究需求。上传几何模型：将你的CAD模型上传到SimScale。支持多种格式，包括.STL，.STEP，.IGES等。确保模型是封闭且无错误的，以避免仿真过程中的问题。网格划分：SimScale的自动网格生成工具可以为你的模型创建高质量的网格。你也可以手动调整网格设置，以适应特定的精度需求。网格质量直接影响仿真结果的准确性。定义材料属性：在“材料”选项卡中，选择或定义你的材料属性。对于航空航天应用，常见的材料包括铝合金、钛合金和复合材料。输入材料的弹性模量、泊松比等参数。设置边界条件：在“边界条件”选项卡中，定义你的模型所受的力和约束。例如，可以设置固定约束、压力载荷或位移边界条件。这些条件应反映实际的物理场景。运行仿真：设置完成后，点击“运行”按钮开始仿真。SimScale使用高性能计算资源，可以快速处理复杂模型。仿真进度可以在“运行”选项卡中查看。5.1.1示例：运行线性静态分析假设我们有一个简单的航空航天零件，需要进行线性静态分析，以评估在特定载荷下的应力分布。以下是一个使用SimScaleAPI进行仿真设置的Python代码示例：importsimscale_sdk

#创建SimScaleAPI实例

api_client=simscale_sdk.ApiClient()

#定义仿真项目

project=simscale_sdk.Project(name="AerospacePartStaticAnalysis")

#上传几何模型

geometry=simscale_sdk.GeometryImportRequest(

name="AerospacePart",

file=simscale_sdk.File(

name="AerospacePart.stl",

path="path/to/your/file/AerospacePart.stl"

)

)

#设置材料属性

material=simscale_sdk.Material(

name="Aluminum",

density=2700,

youngs_modulus=70000,

poisson_ratio=0.33

)

#定义边界条件

boundary_condition=simscale_sdk.BoundaryCondition(

name="Load",

type="FORCE",

force=simscale_sdk.Force(

value="1000[N]",

direction=[0,0,-1]

),

reference_area="1[m^2]"

)

#创建仿真配置

simulation=simscale_sdk.Simulation(

name="StaticAnalysis",

type="LINEAR_STATIC",

geometry=geometry,

material=material,

boundary_conditions=[boundary_condition]

)

#发送仿真请求

response=api_client.simulations_api.create_simulation(project.id,simulation)

#运行仿真

run=simscale_sdk.RunRequest(

name="RunStaticAnalysis",

simulation=response.id

)

api_client.runs_api.create_run(project.id,run)这段代码首先创建了一个SimScale项目，然后上传了CAD模型。接着，定义了材料属性和边界条件，最后创建并运行了线性静态分析仿真。在实际应用中，你需要替换path/to/your/file/AerospacePart.stl为你的文件路径，并根据具体需求调整材料和边界条件的参数。5.2结果可视化与数据分析SimScale提供了丰富的结果可视化和数据分析工具，帮助用户理解和解释仿真结果。以下是一些关键功能：结果可视化：在“结果”选项卡中，你可以查看仿真结果的3D可视化。这包括应力、位移、应变等物理量的分布。通过调整颜色图和等值线，可以更清晰地看到关键区域的细节。数据分析：SimScale允许你导出仿真结果数据，进行进一步的分析。例如，可以使用Python的pandas库来处理和分析导出的数据，识别结构中的热点或潜在的失效点。后处理工具：SimScale的后处理工具包括路径分析、截面分析和结果探针。这些工具可以帮助你深入研究特定区域的物理量变化。5.2.1示例：使用Python进行结果数据分析假设你已经运行了一个仿真，并导出了结果数据。以下是一个使用Python和pandas库进行数据分析的示例：importpandasaspd

#读取仿真结果数据

data=pd.read_csv('path/to/your/file/simulation_results.csv')

#数据清洗和预处理

data=data.dropna()#删除缺失值

data['Stress']=data['Stress'].str.replace('[MPa]','').astype(float)#清理并转换应力数据

#数据分析

mean_stress=data['Stress'].mean()#计算平均应力

max_stress=data['Stress'].max()#计算最大应力

critical_areas=data[data['Stress']>max_stress*0.8]#找到应力超过最大值80%的区域

#输出分析结果

print(f"平均应力:{mean_stress}MPa")

print(f"最大应力:{max_stress}MPa")

print("关键区域:")

print(critical_areas)这段代码首先读取了仿真结果数据，然后进行了数据清洗和预处理，包括删除缺失值和转换应力数据的单位。接着，计算了平均应力和最大应力，并识别了应力超过最大值80%的区域，这些区域可能需要进一步的工程关注。通过上述步骤和示例，你可以在SimScale平台上有效地运行弹性力学仿真，并使用Python进行结果的深入分析，为航空航天设计提供有力的数据支持。6高级功能与优化技巧6.1使用高级材料模型在航空航天工程中，材料的性能对结构的强度、刚度和稳定性至关重要。SimScale提供了多种高级材料模型，以更精确地模拟真实材料的行为。这些模型包括但不限于线性弹性模型、非线性弹性模型、塑性模型、复合材料模型等。6.1.1线性弹性模型线性弹性模型是最基本的材料模型，适用于应力和应变成线性关系的材料。在SimScale中，可以通过输入材料的弹性模量（Young’smodulus）和泊松比（Poisson’sratio）来定义这种模型。6.1.2非线性弹性模型对于某些材料，如橡胶或某些复合材料，其应力应变关系是非线性的。SimScale支持非线性弹性模型，用户可以通过上传材料的应力应变曲线数据来定义这种模型。例如，假设我们有以下橡胶材料的应力应变数据：应变（Strain）应力（Stress）0.00.00.110.00.220.00.330.00.440.0在SimScale中，可以将这些数据上传，并选择非线性弹性模型进行仿真。6.1.3塑性模型塑性模型用于模拟材料在超过弹性极限后的塑性变形。SimScale支持多种塑性模型，如vonMises屈服准则、Tresca屈服准则等。用户可以通过定义材料的屈服强度和硬化参数来使用这些模型。6.1.4复合材料模型复合材料在航空航天领域广泛应用，SimScale提供了复合材料模型，允许用户定义各向异性材料属性，以更准确地模拟复合材料的力学行为。6.2优化仿真参数以提高精度优化仿真参数是提高仿真结果精度的关键步骤。SimScale提供了多种工具和方法来帮助用户调整仿真参数，包括网格细化、时间步长控制、收敛准则设置等。6.2.1网格细化网格细化是通过增加网格单元的数量来提高仿真精度的过程。在SimScale中，用户可以手动调整网格尺寸，或使用自适应网格细化功能，该功能会自动在应力或应变较高的区域细化网格。6.2.2时间步长控制对于动态仿真，时间步长的选择直接影响仿真结果的精度和计算效率。SimScale允许用户手动设置时间步长，或使用自动时间步长控制，后者会根据仿真过程中的变化自动调整时间步长。6.2.3收敛准则设置收敛准则是判断仿真是否达到稳定状态的标准。在SimScale中，用户可以设置收敛准则，如残差收敛、位移收敛等，以确保仿真结果的可靠性。6.2.4示例：使用非线性弹性模型假设我们正在使用SimScale对一个橡胶密封圈进行仿真，以评估其在高压下的变形。首先，我们需要上传橡胶材料的应力应变数据，然后在材料属性设置中选择非线性弹性模型。1.在SimScale的项目中，选择“材料”选项。

2.点击“添加材料”，选择“非线性弹性”模型。

3.上传应力应变数据文件。

4.在仿真设置中，选择“静态分析”或“动态分析”，根据需要调整网格和时间步长参数。

5.运行仿真，分析结果。通过以上步骤，我们可以更准确地模拟橡胶密封圈在高压下的行为，从而优化设计，确保其在实际应用中的性能。6.2.5示例：网格细化为了提高一个飞机机翼结构仿真的精度，我们可能需要在机翼的前缘和后缘进行网格细化，因为这些区域的应力分布更为复杂。1.在SimScale的项目中，选择“网格”选项。

2.点击“添加区域”，选择机翼的前缘和后缘。

3.调整这些区域的网格尺寸，使其比其他区域更细。

4.运行仿真，比较细化前后结果的差异。通过网格细化，我们可以获得更详细的应力分布信息，这对于评估机翼结构的强度和稳定性至关重要。6.2.6示例：时间步长控制在进行飞机着陆时的动态仿真时，着陆瞬间的应力变化非常快，因此需要更小的时间步长来捕捉这些变化。1.在SimScale的项目中，选择“仿真设置”选项。

2.点击“时间步长”，选择“自动控制”。

3.设置最小和最大时间步长，以及误差容限。

4.运行仿真，观察着陆瞬间的应力变化。自动时间步长控制可以确保在动态事件中获得足够的时间分辨率，同时避免不必要的计算，提高仿真效率。通过合理使用SimScale的高级功能和优化技巧，我们可以显著提高航空航天工程中弹性力学仿真的精度和效率，为设计和优化提供更可靠的数据支持。7案例研究与实践7.1实际航空航天项目中的SimScale应用在航空航天领域，弹性力学仿真软件如SimScale的应用至关重要，它能够帮助工程师在设计阶段预测结构的响应，优化设计，减少物理原型的需要，从而节省时间和成本。SimScale的弹性力学仿真功能在实际项目中的应用，涵盖了从飞机机翼的结构分析到火箭发射平台的稳定性评估等多个方面。7.1.1机翼结构分析在飞机设计中，机翼的结构强度和刚度是关键因素。SimScale通过有限元分析（FEA）可以模拟机翼在不同飞行条件下的应力分布和变形情况。例如，考虑一个典型的商用飞机机翼，其材料为铝合金，厚度不一，设计用于承受高速飞行时的气动载荷。示例：机翼的有限元分析#SimScaleAPIPython示例：机翼结构分析

#导入必要的库

importsimscale_sdk

#创建SimScaleAPI实例

api_client=simscale_sdk.ApiClient()

#定义项目

project=simscale_sdk.Project(name="AircraftWingAnalysis")

#创建几何模型

geometry=simscale_sdk.Geometry(

name="WingGeometry",

file_path="path/to/wing.stl",

file_format="STL"

)

#定义材料

material=simscale_sdk.Material(

name="Aluminium",

density=2700,

youngs_modulus=70e9,

poisson_ratio=0.33

)

#定义载荷和边界条件

load=simscale_sdk.Load(

name="AerodynamicLoad",

type="pressure",

value=100000,

reference_area="path/to/wing_surface.stl"

)

#定义仿真

simulation=simscale_sdk.Simulation(

name="WingStructuralAnalysis",

type="static",

geometry=geometry,

material=material,

loads=[load],

boundary_conditions=[simscale_sdk.BoundaryCondition(

name="Clamped",

type="fixed",

faces=["path/to/wing_root.stl"]

)]

)

#提交仿真

api_jects_api.create_project(project)

api_client.geometries_api.create_geometry(project.id,geometry)

api_client.materials_api.create_material(project.id,material)

api_client.loads_api.create_load(project.id,load)

api_client.simulations_api.create_simulation(project.id,simulation)上述代码示例展示了如何使用SimScaleAPI创建一个机翼结构分析项目。通过定义材料属性、载荷和边界条件，可以设置仿真参数，然后提交仿真以获取机翼在特定载荷下的应力和变形数据。7.1.2火箭发射平台的稳定性评估火箭发射平台的稳定性直接影响到发射的成功率。SimScale可以进行模态分析，以确定发射平台的固有频率和振型，确保其在发射过程中不会发生共振。示例：发射平台的模态分析#SimScaleAPIPython示例：火箭发射平台模态分析

#导入必要的库

importsimscale_sdk

#创建SimScaleAPI实例

api_client=simscale_sdk.ApiClient()

#定义项目

project=simscale_sdk.Project(name="LaunchPadModalAnalysis")

#创建几何模型

geometry=simscale_sdk.Geometry(

name="LaunchPadGeometry",

file_path="path/to/launch_pad.stl",

file_format="STL"

)

#定义材料

material=simscale_sdk.Material(

name="Concrete",

density=2400,

youngs_modulus=30e9,

poisson_ratio=0.16

)

#定义仿真

simulation=simscale_sdk.Simulation(

name="LaunchPadModalAnalysis",

type="modal",

geometry=geometry,

material=material

)

#提交仿真

api_jects_api.create_project(project)

api_client.geometries_api.create_geometry(project.id,geometry)

api_client.materials_api.create_material(project.id,material)

api_client.simulations_api.create_simulation(pr