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・XFLR5を用いた二次元、三次元解析
・解析データの下準備
UIUC Airfoil Database や NACA 4 digit airfoil generator で翼座標をコピーする
メモ帳に張り付けて
- ファイル名 .dat で保存 → 解析用
- ファイル名 .txt で保存 → JW＿CAD用（マクロ使わないならこっちがおすすめ）
- エクセルに張り付け → AutoCAD用（マクロ使って自動製図するならこっち）
Option→preferenceで各種設定ができる（背景とか）
・全範囲解析の下準備
解析範囲はRe数で設定する
翼弦長L、対気速度Ｖ、動粘度νを用いて
エクセルを用いてＬ、Ｖに対応するRe数の早見表を作成する
突風時の対気速度も計算しといたほうが柔軟に設計できる。
・翼座標ファイル（datファイル）のXFLR5への入力
⓪ Foil→current foil→set style 翼型の線種、画層設定
- File→open→ファイル名 .dat→開く
datファイルを開いたらOpPointViewで（F5でショートカット）上のように翼前縁と座標原点を合わせる
次に翼を標準化する
➁ Design → Normalize the Foil → Ok
③ Design → Refine globally
これでは主にパネル数（最大300分割）やメッシュの密度前後分布等（T.E. →後縁 L.E. →前縁）が設定できる
- Refine Locally →Accept →OK
ここでは隣接するパネル（翼座標をむすぶ線分のうち隣り合うもの）どうしの角度の上限値を指定できる これは前縁の滑らかさに直結する
その他Designeでできること（読み飛ばしてもOK）
De-rotate the Foil→回転によって翼弦をx軸に合わせる．Normalizeと合わせて翼型を正規化できる
Edit Foil Coodinates→読み込んだ翼型の座標の編集，正直使いにくい
Scale camber and thickness→キャンバーと翼厚の％と位置の変更
Set T.E. Gap→後縁の隙間の設定
Set L.E. Radius→前縁半径の設定
Set Flap→フラップの設定
解析方法１ 全数解析（所要時間 鳥コン機のオーダーで５時間～十数時間）
解析範囲はRe数で設定する
前述のとおりＬ、Ｖに対応するRe数の早見表を作成したが、その範囲のRe数に対して解析を行う
Analysis → Batch Analysis → Foil List → Sellect All or 使用する翼型全てを選択
Batch Variable → Re数の上限、下限を入力
Analysis Range → Alpha （解析したい翼について迎角の下限と上限を入力）
Iteration control →解析反復回数の上限値
計算値が収束すれば coverage発散すればuncoverage
肝心な迎角で発散するならまともに解析できてないからIteration controlを上げる必要があるけれども、ある程度発散はつきものだから要領よく妥協する。
発散しているログ
収束しているログ
解析終了 → ログにAnalysisCompletedと表示される
解析後にやること
- 解析データのエクセルへの出力（構造設計、結合部設計）
➁ 縦安定解析（XFLR5で完結）
- Polars→Export all polars」を選択，保存したいフォルダーを選択すれば，Re数に対応して.txtファイルが保存される
翼型毎にフォルダを用意しないと保存できない場合がある。
このデータはエクセルで各スパン各迎角でのCm Cl Cｄ値から主翼桁の強度設計をするときに必要不可欠(翼弦長25%を基準とする縦モーメント係数、揚力係数、抵抗係数であることに注意)
設計に必要な接合部などの式は 飛行機の設計と製作－１『木製ボックス桁』MS-Excel®を使った強度計算と構造法の実際（オリンポス社）を参照
➁ 縦安定性の解析
File→Wing and Plane Design→Plane→Define NewPlaneより翼モデルとそのメッシュ数等を定義する
Main Wing Elevator FinをそれぞれDefineする
Define
Y スパン（翼幅）方向の移動距離
Chord 翼弦長
Offset 前縁位置の機体後方への移動距離
Dihedral 位置（Y）毎の上反角
Twist 位置（Y）毎の翼の捩じり 捩じり下げ５度なら-5と入力
Foil 翼型（解析した翼型を選択できる）
X panel 前後方向のメッシュ数を決める 数値が大きいほうが良い（時間がかかる）
X dist 翼の平面への投射 いじらなくてOK
Y panel 左右方向のメッシュ数を決める 数値が大きいほうが良い（時間がかかる）
あんまりメッシュ数大きいとソフト落ちるからデフォルトとかの少ないメッシュで計算して、適宜保存しつつ解像度を上げていくこと
Analysis → Define an Analysisより三次元解析のセッティングをする
Polar Type → Fix speed 巡行速度に対する縦安定を見たいからType1を使う
Analysis → LLTを使う、翼端渦とかはVLM2
Interia → 機体重心位置、機体重量を定義
Aero Data 流体密度 動粘度を定義
以上を設定したらSave
上の画面右端の短冊状の入力画面から三次元解析する迎角を入力
Sequenceにチェックをつけ解析範囲を指定
Analysisボタンで迎角に対するCm曲線等が出力される
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空気力学 おすすめ書籍
・入門 数式がない
高性能紙飛行機 その設計・製作・飛行技術のすべて 二宮康明
・初級 数式が少ない
飛行の理論 比良 二郎
飛行力学の実際 内藤 子生 （銀本でつまずいたらこっち）
図解入門 よくわかる航空力学の基本（青本 ここからスタートするのがおすすめ）
・中級 数式があるが、飛行機好きの理系学生なら初手で読んでも良いかもここまで理解すれば十分
航空力学の基礎（銀本）
飛ぶ力学 加藤 寛一郎
・上級 航空工学科三年生の講義の要点ぐらいのレベル（シュミレーター作るならいるかも）
航空機力学入門 加藤寛一郎
構造設計 おすすめ書籍
・基礎知識
JSME テキストシリーズ 材料力学
材料力学要論 前澤 成一郎
・実用（鳥人間）
飛行機の設計と製作－１『木製ボックス桁』MS-Excel®を使った強度計算と構造法の実際（オリンポス社）
↑鳥人間の機体の桁はこれ一冊で不足なし 必読の一冊
・実用（航空機）
飛行機の設計と製作－２ 超軽量動力機の型式証明申請に基づく空力 強度算定の実例
鳥人間 how to サイト
・UIUC Airfoil database 翼型の座標が掲載
・人力飛行機製作日記＠mtk_birdman
設計に必要なことは、ここに全部書いてある
https://mtkbirdman.com/wing-detail-design#toc3
模型飛行機 鳥人間おすすめソフト
・Xflr5 翼の解析をしてくれる
・Jw_cad 翼型の出力がかなり楽
・AutoCAD 学生ライセンス（三年間無料）さえとればAutoCADMechanicalの一か月体験にも学生ライセンスが適用される
学生用メールではなく通常の電子メールで学生証のコピー送ったりして登録しないとライセンスが取れない
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