基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟

发布时间：2020-12-22 10:28

　　飞行器的动导数是研究飞行器稳定性和操纵性的基本气动数据。在飞行器的设计过程中,动导数是一个值得研究的关键参数。为此,本文开展了关于飞行器动导数的研究,发展了飞行器动导数数值模拟方法。此外,现代飞行器的发展趋势呈现出高弹性、大展弦比的特点,所以存在的结构弹性振动问题也进一步引起了更多对气动弹性问题的研究,针对这一问题,本文开展了弹性体飞行器的气动弹性响应研究,发展了飞行器气动弹性数值模拟方法,并将此方法与动导数预测方法结合,丰富了动导数的研究内容。本文首先介绍了流场数值计算方法,其内容包括流动控制方程及其空间离散、时间离散方法、流场的边界条件、采用的湍流模型;然后介绍了动导数数值模拟方法,主要采用小振幅俯仰强迫振动法,并编写程序,实现算例;之后介绍了气动弹性数值模拟方法,采用线性模态叠加方法求解结构动力学方程,飞行器的刚性运动及弹性变形分别采用重叠网格方法及Delaunay图映射动网格方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法、常体积转换法等进行处理,CFD/CSD耦合策略中采用改进松耦合方法,在动态网格上耦合求解流动控制方程、结构动力学方程以及刚体运动方程,并编写程序,运用... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

气动伺服弹性力学三角形

实验在 DNW 风洞中进行，实验中对 DLR-F12 构实验，其中刚性模型在材料上尽可能地达到较大的刚数影响显著。如图 1.2 所示，图中 RBD 曲线表示刚性弹性条件下各动导数变化趋势。与刚性条件下相比，迎角增大侧向力导数大幅减小[5]。转阻尼动导数 (b)偏航阻尼动导

南京航空航天大学硕士学位论文性分析。得益于空气动力学的快速发展，计算气动弹精确形式的流动控制方程，并且数值格式、离散方法，目前，气动弹性计算方法正不断完善。现代飞行器自行编写的求解器进行求解，将气动弹性变形的影响高计算精度、扩展分析能力是气动弹性研究不懈追求型、更加优越的飞行性能，研究包括非定常气动力、耦合分析方法，是当前研究气动弹性问题的一项重要技术和计算力学方法领域的快速发展使得采用计算流。研究气动弹性是研究固体形变在流场作用下的各种作用的一门学科。1946 年，英国人 Collar 用一个力的如图 1.3 所示，三角形三个顶点分别代表空气动力、究范畴；三角形中心的动气动弹性力学需要对这三种气弹等多学科领域的交叉，具有较强的综合性和复杂

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD数值仿真技术的飞行器动导数计算[J]. 米百刚,詹浩,朱军.  空气动力学学报. 2014(06)
[2]利用CFD技术计算飞行器动导数[J]. 叶川,马东立.  北京航空航天大学学报. 2013(02)
[3]基于CFD的动导数计算与减缩频率影响分析[J]. 孙涛,高正红,黄江涛.  飞行力学. 2011(04)
[4]基于CFD技术的流场/结构时域耦合求解方法研究[J]. 蒋跃文,张伟伟,叶正寅.  振动工程学报. 2007(04)
[5]间隙非线性气动弹性颤振控制[J]. 李道春,向锦武.  北京航空航天大学学报. 2007(06)
[6]俯仰-滚转耦合两自由度大振幅非定常实验技术[J]. 李志强,黄达,史志伟,吴根兴.  南京航空航天大学学报. 1999(02)
[7]杆和梁在锁定过程的响应[J]. 邢誉峰,诸德超.  计算力学学报. 1998(02)
[8]机翼/外挂颤振主动抑制的控制律研究[J]. 邹丛青,陈桂彬.  力学学报. 1991(03)

博士论文
[1]基于CFD/CSD耦合的旋翼气动弹性数值模拟[D]. 陈龙.南京航空航天大学 2011
[2]基于非结构网格方法的重叠网格算法研究[D]. 田书玲.南京航空航天大学 2008

硕士论文
[1]导弹伺服气动弹性稳定性分析方法研究[D]. 樊则文.西北工业大学 2005



本文编号：2931606