基于弹簧系统网格变形方法的旋翼气弹耦合分析

发布时间：2017-11-09 17:14

  本文关键词：基于弹簧系统网格变形方法的旋翼气弹耦合分析

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【摘要】：在旋翼气动弹性耦合(CFD/CSD)分析中引入弹簧系统网格变形方法,建立了一套适合于旋翼气动载荷分析的CFD/CSD耦合方法。为了解决CFD/CSD耦合中关键的网格变形问题,旋翼桨叶贴体网格变形采用基于"ball-vertex"弹簧系统的动态网格方法,通过添加冗余约束,避免了畸形网格单元的产生。旋翼流场计算采用基于Navier-Stokes(N-S)方程的CFD模块,对基于运动嵌套网格的空间流场进行求解,湍流模型采用B-L模型。结构分析采用基于中等变形梁理论的CSD模块,基于Hamilton变分原理建立旋翼桨叶动力学方程。首先对振荡NACA0012翼型的流场进行了求解,验证了网格变形模块和CFD模块的有效性,然后采用UH-60A直升机旋翼作为算例对结构动力学模块进行数值验证。在此基础上,计算了UH-60A直升机旋翼桨叶在前飞状态下的非定常气动载荷,并与飞行测试数据进行了对比。计算结果表明,文中的弹簧系统网格变形方法可以有效地用于旋翼CFD/CSD耦合计算分析,提高了旋翼气弹载荷的预测精度。
【作者单位】： 南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(11572156)资助项目
【分类号】：V211.47
【正文快照】： 引用格式:马砾,招启军,王清,等.基于弹簧系统网格变形方法的旋翼气弹耦合分析[J].南京航空航天大学学报,2016,48(3):410-417.Ma Li,Zhao Qijun,Wang Qing,et al.Aeroelasticity coupling analyses of rotor based on springsystem grid deforming method[J].Journal of Nanjin

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本文编号：1162806