基于流固耦合的氦气囊非稳定形态机理分析

• 作者: 张大旭 段永洪 艾科热木江·塞米 袁行飞 陈务军 鲁国富
• 来源期刊: 空间结构
• 学科: 航空航天
• 关键词: 内置氦气囊 浮力效应 流固耦合 氦气充盈度 非稳定形态
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 页码范围: 11-18,48
• 页数: 9页
• 分类号: V274
• 语种: 中文
• DOI: 10.13849/j.issn.1006-6578.2020.02.011

摘要

为了揭示飞艇内置氦气囊在非稳定状态下的形态变化机理,建立了单个氦气囊模型,基于ANSYS的瞬态动力分析和CFX的多场耦合分析,考虑空气与氦气密度差导致的浮力效应,进行空气和氦气流体及柔性囊体的多场耦合分析.首先基于囊体无应力态进行充气模拟得到初始充气平衡形态,校验数值模拟方法的正确性.然后通过控制氦气排气量模拟氦气囊在0°、10°、20°、30°仰角以及充盈度分别为100％、90％、80％、70％、60％时的形态,并进行变形、应力特征分析.数值结果表明:在仰角为0°时,随充盈度减小,囊体底部约1/3区域发生形态失稳,呈环向均匀小凹陷模态,且向顶部扩展,环向贯通为大凹陷;当有仰角时,凹陷先发生于下腹部,环向非对称,且随仰角增大,下腹部凹陷向顶部扩大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈务军	上海交通大学空间结构研究中心	156	1239	20.0	27.0
2	袁行飞	浙江大学空间结构研究中心	82	1878	23.0	42.0
3	张大旭	上海交通大学空间结构研究中心	23	90	6.0	8.0
4	段永洪	上海交通大学空间结构研究中心	1	0	0.0	0.0
5	艾科热木江·塞米	浙江大学空间结构研究中心	1	0	0.0	0.0
6	鲁国富		1	0	0.0	0.0