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《柔固耦合高超聲速飛行器熱流固多場耦合計算研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文柔固耦合高超聲速飛行器熱流固多場耦合計算研究STUDYONSOFT-SOLIDCOUPLINGHYPERSONICVEHICLEFLUID-THERMAL-STRUCTUREMULTI-FIELDCOUPLINGCALCULATION姚懷博哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：V211.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文柔固耦合高超聲速飛行器熱流固多場耦合計算研究碩士研究生：姚懷博導(dǎo)師：馬文來副教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：航天工程所在單位：航天學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工
2、業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:V211.3U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONSOFT-SOLIDCOUPLINGHYPERSONICVEHICLEFLUID-THERMAL-STRUCTUREMULTI-FIELDCOUPLINGCALCULATIONCandidate：YaoHuaiboSupervisor：Prof.MaWenlaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：Aerospa
3、ceEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要近年來，隨著臨近空間飛行器技術(shù)的迅猛發(fā)展，高超聲速飛行器由于其突防能力強、作戰(zhàn)范圍廣等特點已經(jīng)成為了各軍事大國競相研究的新領(lǐng)域。在高超聲速飛行器的飛行過程中，以氣動-熱-結(jié)構(gòu)的多場耦合問題最為突出。在對高超聲速飛行器飛行過程的數(shù)值計算中需要將多種物理場之間的耦合作用考慮進來，才能夠更加準(zhǔn)確地評
4、估飛行器所處的飛行狀態(tài)與結(jié)構(gòu)響應(yīng)。本文以商用軟件MpCCI作為數(shù)據(jù)交換接口，聯(lián)合流場分析軟件Fluent和結(jié)構(gòu)分析軟件ABAQUS，搭建氣動-熱-結(jié)構(gòu)多物理場耦合聯(lián)合仿真平臺，對高超聲速飛行器的氣動-熱-結(jié)構(gòu)多場耦合問題進行研究。實現(xiàn)了在流-固耦合面上數(shù)據(jù)的雙向傳遞過程。本文首先以經(jīng)典圓管在高溫高超聲速氣流中的繞流問題進行了計算。通過對比仿真結(jié)果與風(fēng)洞實驗結(jié)果，驗證了本文所采用的多場耦合方法的正確性與有效性。隨后，基于氣動-熱-結(jié)構(gòu)多場耦合方法對高超聲速飛行器的飛行過程進行了仿真計算，并對飛行器的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與流場特性進行了詳細分析。在以上研究的基礎(chǔ)
5、上，本文對柔固耦合構(gòu)型的高超聲速飛行器的飛行過程進行了研究。通過仿真分析，研究了柔固耦合構(gòu)型飛行器高超聲速飛行過程中的結(jié)構(gòu)響應(yīng)情況。隨后，對采用耦合算法與不采用耦合算法所得到的氣動特性進行了詳細的對比分析。由仿真結(jié)果可以看出，采用氣動-熱-結(jié)構(gòu)多場耦合算法對高超聲速飛行器的飛行過程進行仿真分析所得到的結(jié)果，更加接近于真實情況。本文所采用的氣動-熱-結(jié)構(gòu)多物理場耦合方法，效率較高，計算結(jié)果可靠，在實際的工程應(yīng)用中具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：高超聲速；熱流固多場耦合；充氣翼；柔固耦合飛行器；氣動熱彈性-I-AbstractAbstractWithth
6、erapiddevelopmentofnearspaceaircrafttechnologyinrecentyears,hypersonicaircraft,withstrongpenetrationanddefensecapacityandwiderangeofoperation,hasbecomethemostpopularresearchfieldamongmilitarypowers.Intheflightofhypersonicaircraft,theproblemofaerodynamic-thermal-structuremulti
7、-fieldcouplingremainsthemostprominent.Innumericalsimulationofthehypersonicaircraftflight,thecouplingeffectsbetweenvariousphysicalfieldsshouldbeconsideredsothattheaircraftflightstatusandstructureresponsewillbeassessedmoreaccurately.Thepaper,withMpCCIservedasadataexchangeinterf
8、aceandcombinedwithfluidanalysissoftwareFluentandthestructureanalysis
