基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法技术

本发明专利技术公开了基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法，属于航空气动力风洞试验技术领域。解决了现有技术中异型气动型面设计参数多、人工计算及现有机械软件辅助设计因计算量巨大难以完成的问题；本发明专利技术包括以下步骤：S1.计算出入口型线控制方程的交点坐标值，计算特征点组对应的极坐标值；S2.根据特征点组对气动收缩型面分区，实现各区在极坐标下的等相位、等距离散化，得到出入口截面的对应离散化坐标点组并保存；S3.采用联立方程组，批量计算各截面空间坐标点组的坐标值；S4.根据空间坐标点组的坐标值生成曲线，根据曲线生成曲面，得到所需气动收缩型面。本发明专利技术满足工程实际需求，可以应用于风洞异型气动收缩型面设计。设计。设计。

【技术实现步骤摘要】
基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法


[0001]本专利技术涉及异型气动收缩型面自动设计，尤其涉及基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法，属于航空气动力风洞试验


技术介绍

[0002]空气动力学是发展航空航天技术及其他工业技术的一门基础科学，风洞试验是空气动力学研究的基本方法之一。风洞作为风洞试验中最基础设备之一，在气动力研究和飞行器气动设计中起着非常重要的作用。迄今为止的大部分气动力实验都是在风洞中完成的，因此，航空技术的发展直接与风洞的发展有关。
[0003]风洞是指在一个按一定要求设计的管道系统内，使用动力装置驱动一股可控制的气流，根据运动的相对性和相似性原理进行各种气动力试验的设备。风洞可分为暂冲式风洞和回流式风洞，暂冲式风洞由气源、阀门段、稳定段、喷管、试验段、超扩段、亚扩段、消音塔等组成。回流式风洞由驱动系统、扩压段、试验段、收缩段、稳定段、回流段组成。风洞各部段功能不同，设计要求也不同，导致各部段所需型面形状不一，需要过渡型面变化。对于一些常规气动型面的变化，例如圆形型面直径从大到小过渡，设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.计算出入口型线控制方程的交点坐标值，确定特征点组，并计算特征点组对应的极坐标值进行存储；S2.根据特征点组对气动收缩型面分区，实现各区在极坐标下的等相位离散化、等距离散化，得到出入口截面的对应离散化坐标点组并保存；S3.采用联立的方程组，通过程序循环求解，批量计算各截面空间坐标点组的坐标值；S4.根据空间坐标点组的坐标值生成曲线，根据曲线生成曲面，得到所需气动收缩型面。2.根据权利要求1所述的基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法，其特征在于，所述S1中，包括以下步骤：S11.采用双三次曲线方程设计型面，得到型线控制方程，输入收缩段出入口型面形状方程；S12.调用Python中sympy库，使用solve函数求解出入口型线控制方程的交点坐标值，确定特征点组Q，调用math库，求出特征点组Q对应的极坐标值并保存。3.根据权利要求2所述的基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法，其特征在于，所述S11中，型线控制方程表示为：当时；当时；其中，x为笛卡尔坐标系中轴向距离，D为轴向距离为x处的截面直径，D1为收缩段入口截面直径，D2为收缩段出口截面直径，L为收缩段的长度，X为常数取值为0.5；所述S12中，特征点组Q为收缩段出入口型面形状方程中改变曲线方向的拐点。4.根据权利要求3所述的基于双三次曲线方程的异型气动收缩型面自动设计方法，其特征在于，所述S2中，包括以下步骤：S21.根据特征点组Q的极坐标的角度值对气动收缩型面进行分区，调用input函数输入各分区离散化参数；S22.输入空间方向的离散化参数，根据输入的离散化参数，调用pandas库中cut函数进行划分，实现各区在极坐标下的等相位离散化、等距离散化，得到出入口截面的对应离散化坐标点组O并进行保存。5.根据权利要求4所述的基于双三次曲线方程的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华明，孟凡民，张同心，刘国振，尹茜，吕志昊，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：