復雜組合體跨音速非定常氣動力和顫振計算.pdf

1、本文基于非定常Euler/N-S方程，對復雜組合體非定常氣動力計算方法和跨音速顫振特性分析計算方法進行研究。 采用塊結構網(wǎng)格。在合理網(wǎng)格拓撲結構設計基礎上，代數(shù)法和橢圓型方程優(yōu)化法生成各區(qū)域邊界網(wǎng)格，二維半方法實現(xiàn)復雜組合體空間網(wǎng)格生成。采用基于擾動衰減規(guī)律的彈性變形技術快速地生成動態(tài)網(wǎng)格，提出一種限制器技術保證物面附近動態(tài)網(wǎng)格不相交錯。多種構型塊結構網(wǎng)格生成實例表明，本文發(fā)展出的復雜組合體靜、動態(tài)塊結構網(wǎng)格生成技術實用高效。

2、 有限體積法、雙時間推進法求解非定常Euler/N-S方程?；诶字Z平均N-S方程模擬紊流，分別選用了BL代數(shù)模型、SA一方程模型和SST兩方程模型等三個紊流模型。物面函數(shù)方法模擬近物面區(qū)域流動，減少了物面附近所需網(wǎng)格數(shù)。采用DES模型可以對非定常大分離流進行數(shù)值模擬。發(fā)展出一種便捷有效的再分區(qū)方法用于不連續(xù)對接面上守恒量插值，可以較好的模擬機翼操縱面偏轉的定常、非定常流動。合理運用各種提高數(shù)值解精度的方法和加速收斂措施，發(fā)展出非

3、定常Euler/N-S方程高效求解的綜合方法。 采用面樣條方法實現(xiàn)模態(tài)插值。通過結構運動方程和氣動方程的量綱分析，解決了計算模型和實物、結構運動方程和氣動方程之間的量綱與求解精度的匹配問題。在時域內(nèi)耦合高效求解非定常Euler/N-S方程和結構運動方程，發(fā)展出時域內(nèi)靜、動氣動彈性一體化分析方法，建立起飛行器給定飛行高度和飛行馬赫數(shù)下的時域顫振計算方法。 針對可壓流顫振計算中存在的質(zhì)量不相似問題，提出了跨音速顫振特性變質(zhì)量

4、、變剛度分析計算方法，用于計算質(zhì)量匹配點處的顫振速壓，并根據(jù)顫振速壓隨質(zhì)量倍數(shù)和剛度倍數(shù)的變化趨勢，得出可用的飛行器跨音速顫振速壓。首次提出了剛度余量的理念，為可壓流中顫振余量的定量分析提供了新的手段。 在給定飛行高度和飛行馬赫數(shù)下時域法顫振計算的基礎上，結合跨音速顫振特性變剛度分析計算，建立起復雜組合體不同馬赫數(shù)下全空域范圍內(nèi)的完整的顫振特性分析計算方法。構建出較為完善的復雜組合體亞、跨、超音速顫振特性分析計算軟件平臺，并成功