面臨的挑戰(zhàn)：

    歐洲航空安全局(EASA) 法規(guī)CS-25 第683(b) 節(jié)要求機身制造商證明，用于操縱飛機的主要飛行控制面不受干擾、過度摩擦、斷開和飛機結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)造成的任何形式的損壞。在過去，空客通過為每架新飛機建造試驗臺，根據(jù)作用在機身上的力偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)組件，驗證這一要求。最大的測試臺需要足夠大，以包圍一個寬體飛機的機翼。整體極其復雜，因為需要施加力到結(jié)構(gòu)的許多不同位置，以便近似飛行期間所經(jīng)歷的力。測試臺需要花費數(shù)百萬美元、利用數(shù)月時間進行測試。

    這種方法的局限性之一是，在完成詳細設(shè)計并制造出飛機原型之前，無法開始測試。在設(shè)計的這個后期，通過測試發(fā)現(xiàn)問題通常是非常昂貴的。另一個限制是，物理測試所涉及的時間嚴格限制了可以測試的不同負載情況和配置的數(shù)量。

來自海克斯康的解決方案：

     空客管理層決定嘗試將遵守該法規(guī)的方式從物理測試改為模擬。Adams 多體動力學仿真軟件 (MBS) 具有復雜機構(gòu)的建模能力，并能結(jié)合用于預測機體變形的有限元模型。空客多體模擬團隊決定作為概念驗證，模擬A400M 水平尾翼的鉸鏈，并預測鉸鏈7 在物理測試中使用的載荷下的間隙g2。

     采用與實際試驗相同的邊界條件， 建立了Adams 多體仿真模型。MSC Nastran FE 模型是建立在HTP 和左右升降舵上的。模態(tài)中性文件(MNF) 導出為每個柔性體，并耦合到Adams 模型。MNF 包含由物理坐標表示的所有邊界模態(tài)和模態(tài)坐標表示的一組截斷的彈性模態(tài)組成。HTP 的有限元模型具有約35000 自由度 (DOF)，而由MNF 定義的柔性體僅具有約100 自由度，在求解過程中提供了顯著的時間節(jié)省。

     空中客車公司內(nèi)部的CFD 程序用于確定在各種飛行條件下機翼上的壓力。這些載荷被轉(zhuǎn)換成Adams 模型上的力，Adams 模型模擬了飛行狀態(tài)下操縱面的變形和對鉸鏈的沖擊。不確定的參數(shù)，如凸起和銷的平移摩擦系數(shù)和幾個關(guān)鍵尺寸的制造變化，在規(guī)定的范圍內(nèi)變化，并與拉丁超立方法相結(jié)合，得到500 個不同的參數(shù)值組合。

     對500 種不同組合的MBS 模型進行求解，并在升降舵每次運行的偏轉(zhuǎn)角度上評估產(chǎn)生的間隙。試驗前模擬結(jié)果由于參數(shù)變化而產(chǎn)生的帶寬以灰色顯示在圖中。測試結(jié)果用紅色顯示在圖表上，它們在預測范圍內(nèi)吻合得很好。通過對A400M舵、A380 升降舵、A380 副翼和A350-900 1g 機翼彎曲試驗的不同模擬，進一步驗證了該方法的有效性。烏利· 蘭德韋爾，空客多體模擬分析員說：“ 功能試驗的模擬用于證明符合所有要求，包括干擾、過度摩擦、斷開和包括一級和二級結(jié)構(gòu)在內(nèi)的完整控制表面組件的任何形式的損壞，并檢查組件的系統(tǒng)級兼容性。模擬結(jié)果成功地與所有的測試相關(guān)聯(lián)。這些結(jié)果使歐洲航空安全局相信，功能測試可以用多體模擬代替，因此模擬被用來驗證A350-1000 XWB 機翼。”

客戶簡介：

空中客車公司 ( 歐洲)

空中客車公司（Airbus，又稱空客、空中巴士），是歐洲一家飛機制造 、研發(fā)公司，1970年12月于法國成立。 空中客車公司的股份由歐洲宇航防務集團公司（EADS）100%持有。

空中客車公司完善的產(chǎn)品線包括100 到500 多個座位的高度成功的飛機系列：單通道A320 系列、寬體遠程A330 系列、新一代A350 XWB 系列……