基于SPH的飞机水上迫降数值分析
本文关键词: 水上迫降 流固耦合 数值模拟 SPH 波浪 出处:《中国民用航空飞行学院》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:伴随航空业的发展,飞机跨水飞行任务越来越频繁,使得出现水上迫降事故的概率也大为增加。根据中国民用航空总局颁布的《中国民用航空规章第25部:运输类飞机适航标准》中的要求,飞机必须具有良好水上迫降性能。相较于昂贵、费时的实验方法,数值仿真技术作为研究飞机水上迫降性能的替代方法之一,越来越广泛被各国研究人员所重视。本文使用Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)方法,利用其在模拟材料大变形、流固耦合、液体飞溅上的优点,进行飞机水上迫降的仿真模拟。首先通过三个验证性的仿真,证明SPH方法在模拟水上迫降问题的合理性和正确性,同时对后续仿真中需要使用的重要属性数据和关键字段进行论证。其次,建立飞机迫降模型,讨论机翼升力、尾部吸力对水上迫降的影响,并按照不同的工况进行仿真,分析每种工况下的速度、姿态角和重心竖直方向位移量的变化,得出其规律。最后建立波浪模型,研究特定条件下,飞机水上迫降的运动特性,分析波浪对迫降的影响,为后续的工作奠定基础。通过仿真结果可看出:SPH能很好的完成飞机水上迫降模拟;机尾吸力对迫降仿真是否成功起了十分重要的作用;使用SPH方法模拟波浪具有很好的效果;波浪对于飞机水上迫降是不利的,应尽量避免恶劣海况下的迫降。
[Abstract]:With the development of the aviation industry, aircraft flight across the water more and more frequent, the probability of a water landing accident is increasing. According to the promulgation of the Civil Aviation Administration of China "Chinese Civil Aviation Regulations Part twenty-fifth: transport aircraft airworthiness standards" requirements, the aircraft must have good performance compared to the water landing. The experimental method is expensive, time consuming, one of the alternative methods of numerical simulation technology as the research of water landing aircraft performance, more and more extensive attention by researchers all over the world. This paper uses Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method, using the material in the simulation of large deformation, fluid solid coupling, the advantages of liquid splash on the simulation water landing aircraft. First through three simulation to verify the validity of the certificate, the SPH method in simulating the water landing problem of rationality and correctness, the following simulation needs to use The important attribute data and key field are demonstrated. Secondly, the establishment of plane model, discuss the effect of suction on the wing, tail water landing, and simulation is carried out according to different conditions, analysis of each condition speed, change of attitude angle and the center of gravity vertical displacement, the final establishment of wave law. Study on the model, under certain conditions, the motion characteristics of water landing aircraft, the analysis of wave impact on landing, which lay the foundation for subsequent work. Through the simulation results show that SPH can well complete the water landing aircraft simulation; tail suction on the success of landing simulation plays a very important role; the use of SPH the wave simulation method has good effect; wave is unfavorable for ditching the aircraft, should try to avoid bad weather landing.
【学位授予单位】:中国民用航空飞行学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V328
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,本文编号:1536189
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