气动弹性系统本征正交分解降阶模型精度的参数影响研究

• 作者: 周强 张鸿志 李跃明 陈刚
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: CFD/CSD耦合 降阶模型 本征正交分解 颤振
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 页码范围: 104-109
• 页数: 6页
• 分类号: V211
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201611016

摘要

为了快速分析跨音速非线性气弹系统的颤振边界和响应特性,通过本征正交分解(POD)降阶方法建立了基于CFD的气动弹性降阶模型(ROM).实现过程包括对非线性定常CFD流场的小扰动泰勒分解,建立基于CFD的全阶线性化模型;再通过POD方法得到流体ROM;耦合结构动力学方程构成基于CFD的气弹ROM.以国际气弹标模AGARD 445.6机翼为研究对象,系统研究了ROM建立过程中初始流场、响应时间步长和样本数据等重要参数对于模型精度的影响,并将ROM应用于颤振边界的预测.研究表明:作为线性化方程建立的定常流场,若收敛性不够,易导致线性化模型不稳定甚至发散;响应计算中,时间步长若选取过大将会导致数值振荡、发散;为捕捉更多的非线性流场特性,系统激励后POD样本的产生需保证足够的数据采集时间;所建立的ROM具有同原始非线性CFD/CSD系统同样的精度,是一个低维度状态空间数学模型,可直接用于系统特性分析和颤振抑制等设计.相比CFD/CSD耦合计算,ROM在计算效率上提高了3～6个量级.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈刚	西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室	95	591	13.0	20.0
5	李跃明	西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室	28	134	6.0	10.0
9	周强	西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室	20	63	5.0	6.0
13	张鸿志	西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室	1	0	0.0	0.0