飛機(jī)水上漂浮特性的數(shù)值分析.pdf

1、伴隨著飛機(jī)跨水域飛行任務(wù)的增多，水上事故的發(fā)生不可避免，機(jī)毀人亡的事故時有發(fā)生。根據(jù)中國民用航空總局頒布的《中國民用航空規(guī)章第25部:運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》中的要求，需要對飛機(jī)水上迫降漂浮特性進(jìn)行分析，以確保乘員能安全撤離飛機(jī)并乘上救生船。迫降后飛機(jī)的漂浮特性如何，是降低人員傷亡的核心問題，近年來已經(jīng)成為飛機(jī)設(shè)計部門和適航認(rèn)證部門研究的重點。
　　 傳統(tǒng)的研究飛機(jī)水上迫降漂浮性能的方法主要有模型實驗、經(jīng)驗公式以及理論模型。然而模型

2、實驗成本高、耗時長，經(jīng)驗和理論公式缺乏對具體問題的復(fù)雜性的反應(yīng)。隨著計算機(jī)的發(fā)展，采用數(shù)值方法模擬飛機(jī)水上迫降的全過程，對飛機(jī)迫降性能和漂浮性能進(jìn)行評價，已經(jīng)成為目前航空界的主流方法。
　　 基于上述原因本文應(yīng)用顯示有限元程序，采用ALE流固耦合的方法對飛機(jī)水上迫降的漂浮性能進(jìn)行了研究。論文研究的目的是通過對飛機(jī)不同工況的靜水漂浮做出對比分析，為飛機(jī)水上漂浮性能的設(shè)計提供準(zhǔn)則，得到漂浮姿態(tài)、吃水深度等物理量等為飛機(jī)水上迫降的適航

3、認(rèn)證提供數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)上述的研究目的和研究重點，論文對以下內(nèi)容進(jìn)行了深入細(xì)致的研究:
　　 1.水上漂浮數(shù)值模型建立的研究，主要包括邊界條件，有限元網(wǎng)格的建立以及流固耦合參數(shù)的選擇。
　　 2.采用顯式動力學(xué)方法，引入ALE方法描述流體域，用罰函耦合算法表達(dá)了流體與固體間的耦合作用，對飛機(jī)靜水漂浮的問題進(jìn)行了模擬研究。
　　 3.針對飛機(jī)漂浮問題中飛機(jī)下沉過程中的擾動問題，通過施加阻尼方式改進(jìn)了此有限元算方法。研