Flomerics和Matchstick Productions发行影像阐述人类着飞翔服飞行原理

Flomerics

2008年5月21日


  Flomerics公司EFD软件仿真使人类像鸟一样
     在天空翱翔的飞翔服外围气流复杂三维分布


Flomerics和Matchstick Productions公司发布了一个短小的影音文件，链接为https://www.youtube.com/watch?v=Q09fO5SqHIo，首次揭开可使人类像鸟一样在空中滑翔的飞翔服外围气流复杂三维分布的神秘面纱。短片结合了人类身着飞翔服飞行的真实录像和CFD软件的气流仿真。真实录像片段来自Matchstick Production公司的电影《Seven Sunny Days》。Flomerics公司计算流体软件家族的EFD软件则被用来计算产生托举力和推动力流动性和压力，滑翔人通过这些外力可完全控制与躲闪飞翔过程中近距离的山石和其他障碍物。

滑翔人穿着飞翔服和降落伞能自由降落。从跳伞基站或直升机跳出后，滑翔人先因重力自由降落加快速度，飞翔服利用加速度生成托举滑翔人的力。着飞翔服之滑翔人一般飞行速度在60mph(95km/h)。滑翔者通过对其身体的控制平衡空气动力并获得所需的托举里和推动力。手臂如同副翼，微小的手臂移动控制倾斜和翻转。经验丰富的滑翔人通过弯曲或移动双肩、臀部、膝盖或身体其他部位表演令人叹为观止的灵活性。滑翔人最后展开降落伞着落。

Flomerics公司EFD软件使计算机三维辅助设计几何模型在流体仿真分析软件中直接替代人类形体成为可能。Flomerics工程师在双臂和肢体之间以及双腿之间添加物体创建出人体穿着飞翔服的模型。肢体主要转动关节如手腕、膝盖、手肘被特别标识，在固体模块中可轻松改变。工程师再将边界条件如肢体前进速度60mph加入模块。材质、边界条件等流体仿真所需的辅助条件均加入到CAD模型中，并将所有设计变化一并转移到CAD模型；EFD软件分析CAD模型并自动辨别流体和固体区域；当保持到一个相当高标准的质量时，网格工具自动生成网格，整个过程无需人工介入。

手臂、双腿和双手位置模型是了解滑翔人特别的灵活度的必要条件，因此在CFD软件中直接使用三维CAD模型成为在本案例分析关键之一。进行分析时，本案例工程师仅在CAD模型中改变肢体各关节角度，数分钟他们便可在EFD中生成新模型，并开始CFD计算，与传统CFD软件相比，节省大量时间，极大减少工作量。

很多工程师认为CFD软件使用困难，花费时间多而且价格昂贵，本案例应用证明CFD软件中的新一代产品已解决这些担心。EFD将CFD软件集成于设计过程中，使得设计工程师集中关注他们已经熟知的物理问题，从而更快捷地获得计算结果。EFD同时使得设计工程师获取可靠答案、取得洞察力和得出切实结果成为可能，而这些收获则促进产品性能提高、成本降低和上市周期缩短。