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《基于彈簧系統(tǒng)網(wǎng)格變形方法的旋翼氣彈耦合分析》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、第48卷第3期2016年6月南京航JournalofNanjing空航天大學(xué)學(xué)報UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．48No．3Jun．2016DOI：10．16356／j．1005—2615．2016．03．017基于彈簧系統(tǒng)網(wǎng)格變形方法的旋翼氣彈耦合分析馬礫招啟軍王清趙蒙蒙(南京航空航天大學(xué)直升機旋翼動力學(xué)國家級重點實驗室，南京，210016)摘要：在旋翼氣動彈性耦合(CFD／CSD)分析中引入彈簧系統(tǒng)網(wǎng)格變形方法，建立了一套適合于旋翼氣動栽荷分析的CFD／CSD耦合方法。為了解決CFD／
2、CSD耦合中關(guān)鍵的網(wǎng)格變形問題，旋翼槳葉貼體網(wǎng)格變形采用基于“ball—vertex”彈簧系統(tǒng)的動態(tài)網(wǎng)格方法，通過添加冗余約束，避免了畸形網(wǎng)格單元的產(chǎn)生。旋翼流場計算采用基于Navier-Stokes(N—S)方程的CFD模塊，對基于運動嵌套網(wǎng)格的空間流場進(jìn)行求解，湍流模型采用昏L模型。結(jié)構(gòu)分析采用基于中等變形梁理論的CSD模塊，基于Hamilton變分原理建立旋翼槳葉動力學(xué)方程。首先對振蕩NACA0012翼型的流場進(jìn)行了求解，驗證了網(wǎng)格變形模塊和CFD模塊的有效性，然后采用UH-60A直升機旋翼作為算例對結(jié)構(gòu)動力學(xué)模塊進(jìn)行數(shù)值驗證。在
3、此基礎(chǔ)上，計算了UH-60A直升機旋翼槳葉在前飛狀態(tài)下的非定常氣動載荷，并與飛行測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。計算結(jié)果表明，文中的彈簧系統(tǒng)網(wǎng)格變形方法可以有效地用于旋翼CFD／CSD耦合計算分析，提高了旋翼氣彈載荷的預(yù)測精度。關(guān)鍵詞：旋翼；非定常氣動栽荷；CFD／CSD耦合方法；彈簧系統(tǒng)網(wǎng)格變形方法；Navier-Stokes方程中圖分類號：V211．47文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1005-2615(2016)03—0410—08AeroelasticityCouplingAnalysesofRotorBasedonSpringSystemGrid
4、DeformingMethodMaLi，ZhaoQijun，WangQing，ZhaoMengmeng(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：ThespringgriddeformingmethodisintroducedintoCFD／CSDcouplinganalysis，andaCFD／
5、CSDloosecouplingmethodisdevelopedforrotoraeroelastictiyanalyses．Inordertosolvethekeyprob—lemofgriddeformationinCFD／CSDcouplingmethod，thedynamicgridmethodbasedon”ball—vertexp7springsystemisintroducedinrotorbody—fittedgriddeformation．Byadoptingthenecessaryconstraintsprings
6、．thenewgriddeformingmethodavoidsdistortedgridcells．Therotorflowfieldissolvedbyu—singaCFDmodulebasedonNavier—Stokes(N—S)equationsandoversetgridtechnology，andtheB-LturbulentmodeliSemployedtoresolvetheviscosity．TheCSDmoduleiSestablishedbasedonmoderatedeformedbeamtheoryandHa
7、milton7Svariationalprinciples．TheCFDmoduleandthespringgridde—formingmodulearetestedbypredictingtheairloadsofoscillatingNACA0012airfoilswhiletheCSDmoduleisvalidatedthroughanalyzingthebladeresonancefrequencyoftheUH一60Arotor．TheairloadsontheUH一60Arotorbladearecalculatedandc
8、omparedwithflighttestdata．Bythecomparisonsofthe基金項目：國家自然科學(xué)基金(11572156)資助項目。收稿日期：2015—10—01；修訂日期：2016—01
