【摘 要】
：
该文在作者课题组以往的动态混合网格技术和非定常计算方法研究的基础上，建立了耦合动态混合网格技术、非定常NS方程、六自由度动力学方程、飞行控制律的一体化数值模拟技术，初步构建了针对"虚拟飞行"问题的数值模拟平台。其中的动态混合网格技术综合利用了弹簧松弛法、背景网格映射法、局部网格重构技术，解决了大位移、大变形问题的动态网格生成难题；非定常NS方程、动力学方程、飞行控制律通过"松耦合"的方式进行一体化
【机 构】
：
中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所,四川绵阳621000
论文部分内容阅读
该文在作者课题组以往的动态混合网格技术和非定常计算方法研究的基础上，建立了耦合动态混合网格技术、非定常NS方程、六自由度动力学方程、飞行控制律的一体化数值模拟技术，初步构建了针对"虚拟飞行"问题的数值模拟平台。其中的动态混合网格技术综合利用了弹簧松弛法、背景网格映射法、局部网格重构技术，解决了大位移、大变形问题的动态网格生成难题；非定常NS方程、动力学方程、飞行控制律通过"松耦合"的方式进行一体化计算。此外，数值模拟平台的建设采用C++面向对象的程序设计思想，并实现了各模块之间的灵活调度，为"虚拟飞行"技术的进一步发展打下了良好的基础。
其他文献
采用Boussinesq近似一个简单的格子Boltzmann方法新双分布模型，研究了二维Rayleigh-Bénard对流，从首次失稳的临界瑞利数RAC=1707.76的理论值附近的流动分岔的二次失稳临界热对流问题.用来模拟方腔自然对流、二维层流Rayleigh-Bénard对流、二维湍流Rayleigh-Bénard对流.最后，比较了Nu随Ra的变化规律，数值结果与采用方法数值结果宏观和经验值都
一端固定在壁面的三维弹性水翼在水动力的作用下结构会发生变形，而变形又会影响到流场的分布。采用了基于紧耦合的算法，结合了流体计算动力学(CFD)与结构动力学(CSD)，模拟了水洞中不同工况下NACA66水翼的流固耦合运动。流场求解器和耦合求解器的有效性以及相应网格的收敛性通过与实验测量数据的比较得到了验证。耦合计算的结果显示，流体载荷会使水翼发生弯曲变形和扭转变形。其中由于扭转变形而产生的附加攻角又
水上迫降是指陆基飞机因意外而被迫降落于水上的过程。迫降过程中，机组成员和乘客将会因巨大的冲击过载和机身结构破坏导致的进水遭遇危险甚至丧生。世界各国适航条例都对民用飞机的水上迫降做出了详细的要求。研究水上迫降的3种主流方法包括：实验验证，类比外推和数值方法。数值方法因成本低廉、验证周期较短且可提供较为详细的结果而成为当前水上迫降的研究热点，然而目前常用的各类水上迫降数值方法的计算成本较高，且准确程度
Newton-Krylov方法是近年来发展起来的求解非线性方程组的一类迭代求解方法，该方法与无矩阵技术结合便是Jacobian-Free Newton Krylov (JFNK)方法，这是一种将非精确Newton外迭代与线性Krylov内迭代相结合的快速算法。基于多块对接结构化网格，发展了求解雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方程的并行JFNK方法，并研究了不同收敛条件及强制因子对J
利用格子Boltzmann (LBM)在弱可压缩流体动力学模拟方面的特性,开展了小球(3D)在平面驻波作用下所致流场的数值模拟,并研究了不同黏性、不同障碍物尺寸对流场及举力的影响。通过与经典基于势流理论的Gorkov模型相对比,LBM方法显示了较高的模拟精度,同时验证了LBM可以被用于黏性介质声传播机制、声致辐射压力的预测。
主要对二维翼型绕流的射流干扰特性与翼型气动特性开展了数值模拟研究，并给出了分析结论。(1)联合射流模型分析。对DFVLR R-4联合射流模型进行了全面对比分析，完成了用于数值模拟的块结构网格生成。(2)数值模拟技术与后处理技术。数值模拟采用Fluent软件进行流动特性与流场结构显示。(3)零质量射流对翼型绕流干扰特性分析。针对不同的零质量射流参数，开展大量数值计算，探索适合于流动分离控制的零质量射
将一种基于敏感性分析计算气动力导数的方法拓展至适用于任意三维外形飞行器任意运动的通用方法。从非惯性系下的欧拉方程出发，推导了气动相关的敏感性导数的三维控制方程，并利用气动敏感性导数直接求解动导数。基于敏感性方程组，构造了求解敏感性方程组的完整数值方法。为了验证该方法，以三维超音速钝锥为例，计算了在俯仰振荡下的静态导数和动态导数，并和实验值进行对比。
发展了一套完全自动化的翼型结冰数值模拟软件，并对结冰影响因素进行了深入分析。采用基于非结构网格技术的有限体积方法、结合动弹网格技术及与Gridgen接口的网格重新生成技术求解二维N-S方程用以提供外流场解，发展了拉格朗日法水滴轨迹计算方法及水滴与物面碰撞判据，用以计算水收集系数，基于以上外流解及结冰模型计算方法，发展了一套在网格生成、冰形生长、结冰后网格更新、外流解计算等模块中均实现完全自动化的翼
采用DES方法和滑移网格技术对主翼和鸭翼后掠角分别为40°和60°的非共面鸭式布局翼身组合体进行了不同频率的类正弦俯仰运动数值模拟.运动模拟了单俯仰自由度下翼身组合体由平飞拉起至最大迎角后下俯恢复平飞的过程,起始迎角0°,最大迎角30°,俯仰无量纲减缩频率为0.045,0.09和0.18.为便于对比,同时还对去除鸭翼的单三角翼翼身组合体进行了相同俯仰运动的计算.
用Fluent流体计算软件对二维楔形体和圆柱的入水冲击过程进行了数值分析。采用VOF方法进行自由液面的模拟，借助UDF和动网格技术实现物体冲击入水的运动过程。其中，对楔形体进行了25°和30°两种抬升角的数值计算，通过将计算结果与相关论文里的试验值与计算值比较，说明了该文对二维物体的入水冲击过程模拟理想，验证了数值模拟的合理性与有效性，并对比较的结果进行了相关的分析总结，希望能对物体入水冲击研究提