GT-SUITE在电动飞行器设计中的应用探索

近年来，电动飞行器已成为航空发展的热点之一，受到越来越多的企业和研发机构的重视。针对新能源飞机仿真分析，本文主要展示了GT-SUITE在电动飞行器各方面的一些运用，帮助飞行器解决多学科领域的系统问题。

多种飞行器推进系统

• 电推进系统

• 传统内燃机、涡轮螺旋桨、涡轮喷气

电动飞行器概念设计

• 不同动力系统方案评估 对于混合推进系统，评估使用电池、燃料电池或传统推进系统的不同控制策略对飞行器性能的影响。

• 部件及系统详细设计 GT-SUITE可快速建立多物理场耦合模型，也可针对部件进行快速建模也可预测飞行器运行期间电池、电机及燃料电池的热性能。对电动飞行器热管理系统进行仿真，优化热管理策略，对飞行器热失衡进行仿真。

• 飞行器性能分析 在电动飞行器进行试验之前，可完成飞行器续航里程进行评估。根据相应的任务策略去分析飞行器的负荷，工作过程中电机的扭矩需求，基于飞行器叶片及电池包的功率来判断飞行器的性能。

耐久性及使用寿命评估 电池使用寿命是重要的性能参数，GT-SUITE可很好预测电池包在实际环境中的降解情况，基于此工程师可对电池包循环利用评估。

• 电动飞行器可基于其热管理策略，日常运行情况以及电池充电模式及环境状态来预测飞行器电池在不同时期里的SOC和SOH。

总结

GT-SUITE是一款涵盖流体、传热、机械、电化学、电磁、声学等多个物理场的仿真软件。对此，GT-SUITE在电动飞行器上可以处理电池电机的分析，电化学（（1D-3D锂电池电化学分析、电池寿命预测、丰富的材料库）,机械（1D、2D、3D机械基础设计、柔性刚性结构、结构单元的应力应变）、流体和热分析以及系统集成分析（包括多物理场的虚拟集成飞行器系统、控制系统、实时仿真），可有效解决飞行器复杂系统的各种方案。

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