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基于CFD/CSD的非线性气动弹性分析方法
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V215.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(10872089)
中文摘要:

提出了一种基于计算流体力学/计算结构动力学(CFD/CSD)的非线性气动弹性分析方法,并应用于切尖三角翼的非线性颤振和极限环振荡(LCO)研究。该方法将非线性有限元(FEM)和CFD计算相结合,并辅以高精度的界面插值,能够分析结构和气动非线性共存的气动弹性问题。结构部分以四边形平板壳元为基础,采用更新的拉格朗日(UL)方法分析结构大变形引起的几何非线性问题。气动部分以Navier-Stokes(N-S)方程作为控制方程,采用CFD方法计算跨声速气动力。机翼的非线性颤振计算表明了方法的有效性。最后应用该方法研究了切尖三角翼的LCO现象,其计算精度明显优于已有结果。

英文摘要:

A nonlinear aeroelastic analysis method using computational fluid dynamics/computational structure dynamics(CFD/CSD)is presented and applied to the nonlinear flutter and limit-cycle-oscillation(LCO)research of a cropped delta wing.This computational method couples a nonlinear finite element method(FEM)model with a CFD solver by using a high-fidelity interface interpolation,and is capable of investigating aeroelastic problems with both structural and aerodynamic nonlinearities.The structural analysis is based on a quadrilateral flat-shell element and an updated Lagrange(UL)formulation,which can be employed to model geometric nonlinearities arising from large deflections.With the Navier-Stokes(N-S)equations as the control equations,a finite volume CFD solver is formulated to calculate transonic aerodynamics.The nonlinear flutter calculation demonstrates the validity of the presented method.Finally the cropped-delta-wing LCO is computed,and the calculation precision is obviously better than the existing results.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676