一种基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度获取方法技术

一种基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度获取方法。先对螺旋桨飞机飞行过程中的不确定性变量各阶矩进行统计；构造各阶多项式的基，并对飞行数据中不确定性变量进行拉丁超立方抽样；根据CFD仿真得到对应抽样点处的系统响应；通过最小二乘法计算多项式系数从而得到系统响应的多项式函数；判断多项式最高阶数是否足够，混沌多项式对系统的拟合优度是否满足要求；将不确定性变量对应的飞行数据采集点作为输入，得到系统随机响应面；最后通过数理统计方法得到不确定性变量引起的系统响应的概率分布。本发明专利技术定量估计出螺旋桨飞机飞行参数的不确定性对滑流的影响，进而，在飞行参数概率分布未知的情况下仍可得到滑流不确定性分布。不确定性分布。不确定性分布。

【技术实现步骤摘要】
一种基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度获取方法


[0001]本专利技术涉及螺旋桨效应不确定度分析领域，具体涉及一种基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度的获取方法。

技术介绍

[0002]螺旋桨飞机至今已诞生100多年，因其操作简单，起降性能好，制空时间长以及飞行成本低等特点，广泛运用于飞行训练，长时巡航以及特种作业领域，在运输机领域有着不可替代的地位。然而螺旋桨飞机不可避免的会有滑流影响，螺旋桨滑流是一种非管道控制的流动，流场特性比较复杂，滑流扫过的部件，尤其是机翼和尾翼会受到非常强大的干扰，从而影响飞机整体的性能，因此研究螺旋桨滑流对于现代飞行器设计非常具有必要性。
[0003]现有的对于螺旋桨气动特性的分析大多采用以下三种方法：理论方法，实验方法以及数值模拟方法。理论方法虽然能够快速地计算螺旋桨的气动特性并且具有较高精度，但对于工程实践中要求解的复杂结构的全机螺旋桨滑流问题难以解决，单纯的理论计算很难满足工程需要。而对于实验方法，其结果是最接近实际工况的，但是研发成本过高，且设计周期长，很难作为现代飞行器设计的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度获取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对螺旋桨飞机飞行过程中的不确定性变量各阶矩进行统计；步骤2，构造各阶多项式的基，确定矩阶数；步骤3，采用拉丁超立方抽样法对飞行数据采集点进行抽样，根据CFD仿真得到对应抽样点处的系统响应；步骤4，通过最小二乘法计算多项式系数从而得到系统响应的多项式函数；步骤5，判断多项式最高阶数是否足够，混沌多项式对系统的拟合优度是否满足要求；步骤6，根据不确定性变量的输出结果得到系统随机响应面，通过数理统计得到系统响应的概率分布。2.根据权利要求1所述的基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度获取方法，其特征在于，步骤1的具体步骤如下：根据选定的不确定性变量x1,x2,
…
,x
m
选择各个不确定性变量稳定的飞行阶段进行飞行数据记录，然后统计m个随机变量的前2n
‑
1阶矩，其中n为多项式最高阶数，随机变量x的第k阶矩其中ρ(x)代表概率分布函数，x
i
为随机变量x的第i个采样点，N为随机变量x的采样点个数。3.根据权利要求1所述的基于任意多项式混沌展开的螺旋桨滑流效应不确定度获取方法，其特征在于，步骤2的具体步骤如下：(1)利用随机变量的各阶矩构造任意给定概率空间下的一组正交基，随机变量x的第k阶多项式基其中是P
(k)
(x)的系数，根据正交基的性质，任意两个基函数满足：其中，P
(k)
(x)和P
(j)
(x)分别是第k和第j阶多项式基，δ
kj
是一个非零常数，以及序号k,j＝0,1...；(2)将所有多项式基的首项系数归一化，并构造k阶多项式基P
(k)
(x)以及所有阶数低于k的多项式基，其约束条件必须满足：根据矩的定义上式可降阶为：
写成矩阵形式：即构造前k阶多项式基需要前2k
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀，司海青，吴晓军，张培红，赵炜，李根，左玲玉，仇静轩，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：