一种针对弹性飞机的静气动弹性计算方法技术

本发明专利技术属于飞行器仿真设计领域，具体为一种针对弹性飞机的静气动弹性计算方法。本发明专利技术耦合了求解RANS方程的CFD方法和求解结构非线性的有限元方法，在静气动弹性求解过程中，需要在气动和结构网格之间进行气动载荷和结构位移的传递，为了保证精度，采用RBF方法进行气动载荷和结构位移的传递。基于RBF方法能够通过每一个插值点的精确插值的特点，将气动/结构交界面分成几个部分单独进行插值，减小插值矩阵维度，降低计算难度，提高效率。采用扩散光顺方法进行气动网格更新，该方法可保持机翼附近网格的质量。该计算方法通过分析CRM翼身组合体模型验证静气弹变形，取得了很好的效果。取得了很好的效果。取得了很好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种针对弹性飞机的静气动弹性计算方法


[0001]本专利技术属于飞行器仿真设计领域，具体涉及一种针对弹性飞机的静气动弹性计算方法。

技术介绍

[0002]飞机实际在空中的运动时，会受到气流、速度、温度、空气压缩性等多种因素的影响，气动载荷加载在柔性机翼上会导致机翼发生结构变形，变形量较大时会对机翼气动特性产生负面影响。现代大型宽体客机机翼中复合材料的使用占比很高，机翼在飞行时会有很大的气动弹性变形，对气动性能产生较大的影响。气动弹性问题一直都是航空领域的一个研究热点。数值模拟分析是无破坏性的、可以个性化控制的、能够多次重复的、不受实际工作条件限制，可以实现的功能非常齐全的一种实验手段。利用数值模拟的结果，可以加深研究人员对实际模型的理解，快速找出研制过程中出现的问题的原因并提供解决方法。
[0003]气动弹性分析
[0004]实际情况中，飞行器的结构并不是绝对刚性的，飞行器外形结构受气动力作用会发生一定程度的弹性变形，这种结构的变形会反作用于气动力，引起气动力的改变，从而导致结构外形进一步的弹性变形，这样的结构变形与气动力交互作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对弹性飞机的静气动弹性计算方法，包括如下步骤，其特征在于：1)基于初始飞机翼身组合体刚体模型分别建立CFD计算模型和CSD计算模型；2)进行CFD计算，求得流场气动数据，提取机翼表面压力数据，利用插值方法将气载荷转化成结构载荷加载到结构模型上；3)进行CSD计算，求解加载了气动载荷的有限元方程，得到结构位移响应；4)利用插值方法把机翼的结构位移转化成气动网格的位移，得到表面气动网格的位移；5)对比收敛准则，机翼气动表面网格位移量是否小于给定的误差值，若不小于则转到步骤6；若小于，则结果收敛，输出计算结果；6)根据机翼表面气动网格位移，通过网格变形方法更新流场计算网格，转到步骤2进行迭代计算。2.根据权利要求1所述的一种针对弹性飞机的静气动弹性计算方法，其特征在于：在步骤(1)中，以雷诺平均的N
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S方程进行流场求解，SST湍流模型通过有限体积法进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，张浩，裴志刚，张毅，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：