一种基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法技术

本发明专利技术提供了一种基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其包括：采用滤波后的高斯白噪声随机信号作为输入信号，输入信号需覆盖广泛的频率和振幅范围；采用CFD求解器对设计的输入信号进行数值计算，构建广义位移与气动力之间的多输入‑多输出映射关系，将其作为模型的训练数据；采用基于数据驱动的傅里叶神经算子模型来对非定常气动力进行预测，对所述傅里叶神经算子模型进行训练；向训练好的傅里叶神经算子模型中输入广义位移数据，以预测出相应的气动力系数。本发明专利技术构思合理，相比之前的降阶方法，训练相同的数据所花费的时间更短，气动力系数预测的精度和效率更高，可以同时捕捉动线性特性与非线性特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及跨音速非定常气动力，具体涉及一种基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法。

技术介绍

1、跨音速流动广泛存在于飞行器的巡航及机动飞行过程中，其气动力特性受到激波与边界层相互作用、湍流以及流动分离等复杂非线性现象的影响，使得传统建模方法难以实现准确预测和描述。在非定常跨音速条件下，气动力响应通常表现出显著的时间滞后效应和非线性特性，准确捕捉这些动力学特征对于高精度建模至关重要。具体而言，时间滞后效应指气动力响应相较于流场演化或飞行状态变化的迟滞性，而非线性动态特性不仅源于激波运动和流动分离，还受到湍流、非定常旋涡脱落等因素的影响。这些非线性和非定常效应使得传统的假设难以适用，因此，高精度建模方法需要综合考虑流动演化的历史依赖性(如前序气动力状态对当前响应的影响)，以及在复杂气动环境下的高精度预测能力。这些因素不仅增加了降阶建模的难度，也对飞行器的稳定性与控制性能提出了更高要求。目前关于跨音速非定常气动力的降阶方法主要包括autoregress ive with exogenous i nput(arx)模型、non l i near autor本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于，所述降阶方法具体包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于：所述步骤(1)中输入信号的信号振幅在初始阶段较小，并逐渐增加至较大幅度；通过混合小振幅和大振幅信号的设计，输入信号能够模拟气动力系统在不同扰动强度下的动态响应。

3.如权利要求1所述的基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于，所述步骤(2)中的输入信号包含沉浮运动和俯仰运动，分别对应于二维翼型气动弹性分析中的弯曲模态和扭转模态；

4.如权利要求1所述的基于全局映射的跨音速非...

【技术特征摘要】

1.一种基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于，所述降阶方法具体包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于：所述步骤(1)中输入信号的信号振幅在初始阶段较小，并逐渐增加至较大幅度；通过混合小振幅和大振幅信号的设计，输入信号能够模拟气动力系统在不同扰动强度下的动态响应。

3.如权利要求1所述的基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于，所述步骤(2)中的输入信号包含沉浮运动和俯仰运动，分别对应于二维翼型气动弹性分析中的弯曲模态和扭转模态；

4.如权利要求1所述的基于全局映射的跨音速非定常气动力降阶方法，其特征在于，所述步骤(3)中对所述傅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张煜宸，韦莲旖，金贻秋，唐晗，黄程德，郑冠男，杨国伟，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：