直升機穩(wěn)態(tài)飛行狀態(tài)旋翼振動載荷的CFD-CSD耦合分析方法.pdf

1、旋翼振動載荷預估是直升機動力學研究領域的一個難點，本文研究穩(wěn)態(tài)飛行狀態(tài)旋翼振動載荷預估的CFD/CSD耦合分析方法，對于提高旋翼振動載荷的預估精度具有重要的理論和工程實用價值。
　　本文針對旋翼振動載荷CFD/CSD氣彈耦合分析中的關鍵問題開展研究，重點完成如下幾個方面的工作：
　　(1)旋翼計算結構動力學(CSD)模型?；谥械茸冃瘟豪碚?，推導了彈性旋翼槳葉全耦合非線性運動方程，考慮槳葉單元內部剛度特性和質量特性隨局部徑向

2、坐標的變化，建立了19自由度高斯梁單元，采用力積分法計算槳葉剖面振動載荷，形成了非線性旋翼結構動力學模型。以此為基礎，采用Matlab語言編寫了旋翼槳葉結構動力學分析的CSD代碼，用于槳葉模態(tài)計算、運動與變形分析以及結構振動載荷計算；CSD模塊預留了I/O接口，用于CFD、CSD之間交換數據。
　　(2)旋翼流場CFD建模與求解。提出了適合于旋翼流場CFD網格驅動的槳葉剛體運動與彈性變形描述方法；基于流體分析軟件Fluent平臺，

3、通過可拓展性接口函數（UDF）開發(fā)了旋翼槳葉剛體與彈性運動模擬的C語言程序，采用滑移+動網格的混合運動網格技術實現旋翼的旋轉及揮擺扭剛柔耦合運動，最終建立了以結構/非結構混合網格為基礎的適合求解可壓非定常粘性流場的旋翼CFD模型。
　　(3)CFD/CSD耦合策略。發(fā)展了直升機前飛狀態(tài)旋翼的配平方法和CFD/CSD緊耦合策略。以Fluent平臺為主控程序，通過用戶自定義函數UDF、I/O文件傳輸方式，實現了CSD與CFD模塊之間的