基于弹簧系统网格变形方法的旋翼气弹耦合分析

• 作者: 招启军 王清 赵蒙蒙 马砾
• 来源期刊: 南京航空航天大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 旋翼 非定常气动载荷 CFD/CSD耦合方法 弹簧系统网格变形方法 Navier-Stokes方程
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 410-417
• 页数: 8页
• 分类号: V211.47
• 字数: 4393字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16356/j.1005-2615.2016.03.017

摘要

在旋翼气动弹性耦合(CFD/CSD)分析中引入弹簧系统网格变形方法,建立了一套适合于旋翼气动载荷分析的CFD/CSD耦合方法.为了解决CFD/CSD耦合中关键的网格变形问题,旋翼桨叶贴体网格变形采用基于“ball-vertex”弹簧系统的动态网格方法,通过添加冗余约束,避免了畸形网格单元的产生.旋翼流场计算采用基于Navier-Stokes(N-S)方程的CFD模块,对基于运动嵌套网格的空间流场进行求解,湍流模型采用B-L模型.结构分析采用基于中等变形梁理论的CSD模块,基于Hamilton变分原理建立旋翼桨叶动力学方程.首先对振荡NACA0012翼型的流场进行了求解,验证了网格变形模块和CFD模块的有效性,然后采用UH-60A直升机旋翼作为算例对结构动力学模块进行数值验证.在此基础上,计算了UH-60A直升机旋翼桨叶在前飞状态下的非定常气动载荷,并与飞行测试数据进行了对比.计算结果表明,文中的弹簧系统网格变形方法可以有效地用于旋翼CFD/CSD耦合计算分析,提高了旋翼气弹载荷的预测精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	招启军	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	110	825	15.0	20.0
2	王清	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	7	25	3.0	5.0
3	马砾	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	5	14	2.0	3.0
4	赵蒙蒙	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	2	4	1.0	2.0