铝2219液氢飞机储罐的多物理场数字模型

摘要整理

未来液氢动力飞机需要设计和优化大量系统和子系统，其中低温储罐是最大且最关键的部件之一。基于以往空间应用经验，这些储罐通常通过内部加筋件（如纵梁、框架和加强筋）进行加筋，形成复杂几何结构以实现减重。低温储罐承受多种机械和热载荷，通常由多种不同材料构成。几何复杂性和载荷的多样性凸显了计算工具在分析中的必要性。本研究开发了一套多物理场有限元数字仿真模型，以完全参数化方式进行传热和结构分析，以支持不同设计概念、材料、几何结构等的研究。通过为通勤飞机应用设计独立式铝2219低温储罐的过程，展示了所开发模型的能力。设计结果表明，该储罐可使通勤类飞机最大起飞重量减少约8%，证明铝合金是未来飞机的重要候选材料。

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