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亚马逊更新送货无人机,CAE仿真能做什么?

有限元: 2019-06-12 09:35:57 阅读数: 350 分享到:

近日,在拉斯维加斯举行的re:MARS大会上,亚马逊发布了其最新送货无人机,该公司表示,有望在“未来几个月”推出一项使用无人机的送货服务,无人机快递要来啦!

亚马逊在宣布新无人机?#22791;?#24102;了一段试飞视频,展示了这款飞行器在半空中的变化。亚马逊声?#30130;?#20854;Prime Air服务的目标是打造“完全电动的无人机”,其续航里程可达24公里,在不到30分钟的时间内向客户运送2.5公斤以下的包裹。这听起来其有效载荷似乎很小,但亚马逊说75%到90%的购买物品都在这个重量限制之下。

与传统送货方式(车辆+快递员)相比,无人机送货至少具有下述两大核心优?#30130;?#19968;是?#26723;?#25104;本。据纽约金融研究机构ARKInvest公司的一项研究显示,亚马逊公司的无人机送货服务,可以让快递小包裹的每件成本?#26723;?#21482;有1美元左右。与之相比,亚马逊采用传统方式在纽约等城市实施的一小时内快递服务,每件快递的费用高达7.99美元。二是提高效率。传统的车辆+快递员的送货模式?#26376;?#38754;交通有着强烈的依赖性,如果城?#26800;缆方?#36890;拥堵,或者乡村道路通行条件不好,甚至尚未通公路,将严重?#26723;?#36135;物的递送效率。无人机送货则可以完全不受路面通行条件的影响,采用走直线的方式利用空中交通直接将货物送达目的地,既能缩短运送里程,又能提高运送速度,从而大大提升配送的效率。

但送货无人机仍有各种问题亟需解决,如在飞行期间遇见鸟类、风筝、电缆、行人?#26085;?#30861;物怎么办?遇见狂风、暴雨等极端天气怎么办? 飞行过程中的噪音大问题。。。。。。出于消费者角度,我期待无人机项目的实现,这不仅仅因为未来社会中它会带给我们很多便利,还因为炫酷的黑科技让人非常羡慕。但很显然,送货无人机相关技术目前还没有完全成熟,需要不断的试验和测试才能完善,CAE仿真技术能够模拟各种复杂环境有效加速产品研发过程,为该项目的真正商用提供重要支持。

以下是元王为某无人机企业提供的有限元分析案例。


分析背景

计算无人机在起飞时(垂直上升过程中)的过载状况,以验证机身及机翼等部件的结构强度是否满足设计要求。


FEA模型


分析工况

分析条件:无人机前后三电机处约束固定,给整机施加一个3g的加速度载荷,方向垂直向下(Y轴的负方向),如下所示:


分析结果

工况动画

应力云图(整机):无人机在3g的加速度载?#19978;攏?#26368;大等效应力为72.04Mpa,出现在前翼与机身连接套管处。

应力云图(组件):

无人机在3g的加速度载?#19978;攏?#21069;后翼组件的最大等效应力分别为72.04Mpa与56.05Mpa,远低于所用材料(T300/3500Mpa)屈服应力,无屈服失效风险。

无人机在3g的加速度载?#19978;攏?#26426;身组件的最大等效应力为56.72Mpa,远低于所用材料(T300/3500Mpa)屈服应力,无屈服失效风险。

连接件最大等效应力为28.21Mpa,低于所用材料(AL6061/55.2Mpa)屈服应力,连接可靠。


结论

无人机在3g的加速度载?#19978;攏?#21069;后机翼、机身及连接组件的最大等效应力均低于所用材料屈服应力,连接可靠,无屈服失效风险。


通过以上案例可知,CAE仿真技术在模拟产品复杂环境下性能分析的优?#30130;?#20197;及对产品设计?#38468;?#32570;陷把控的巨大价值,?#36865;猓?#26080;人机碰撞分析、恶劣环境飞行分析、电磁?#25159;擰?#38477;噪问题解决等都可以通过CAE仿真技术改善。无人机送货虽然目前来看是难以实施的,但我们相信,随着CAE仿真技术对送货无人机相关技术的不断完善,以及无人机送货法律法规的许可,这一应用也许在不久的将来能够完全实现。选择元王CAE仿真应用专家,为您的企业带来无限可能。


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