動(dòng)載荷單獨(dú)作用下所產(chǎn)生的變形量的疊加，獲得上下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下的翼面結(jié)構(gòu)變形量。具體方法為:
[0045]S201、CFD計(jì)算得到上翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷{FJ、下翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷
{FJ ;
[0046]S202、利用上下翼面柔度陣，分別計(jì)算出下翼面氣動(dòng)載荷作用下的下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格格心處變形量[CAJ {FJ和單獨(dú)上翼面氣動(dòng)載荷作用下的上翼面變形量[CAU] {FJ。
[0047]S203、根據(jù)柔度法，確定翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的結(jié)構(gòu)變形量為:{Δζ} = [CA]{B} = [CA] {Fl+FJ = [CAL] {Fl} + [CaJ {FJ ;
[0048]其中，[CA]為氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的柔度陣，{B}為上下翼面對(duì)應(yīng)網(wǎng)格單元的氣動(dòng)力矢量，下標(biāo)L、U分別代表下、上翼面，F(xiàn)代表CFD計(jì)算得到的翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷，[CAL]{FJ是只在下翼面氣動(dòng)載荷作用下下翼面網(wǎng)格單元格心處的變形，[CAU] {FJ是只在上翼面氣動(dòng)載荷作用下上翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的變形。
[0049]針對(duì)步驟:計(jì)算上下翼面間變形量插值矩陣。
[0050]如圖4所示，上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格在投影平面不重合，圖中四邊形代表下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格點(diǎn)，三角形代表上翼面氣動(dòng)網(wǎng)格點(diǎn)。
[0051]考慮上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格在投影平面上不重合情況，將變形[CAJ {FJ、[CAU] {FJ在上下翼面間相互插值后才能疊加。同時(shí)，CFD/CSD耦合計(jì)算過(guò)程中是對(duì)網(wǎng)格單元格點(diǎn)進(jìn)行變形，將格心處變形插值到格點(diǎn)處。
[0052]計(jì)算上下翼面間變形量插值矩陣的方法為:根據(jù)翼面初始靜態(tài)網(wǎng)格坐標(biāo)，采用面樣條方法計(jì)算得到上下翼面間變形插值矩陣，包括:
[0053]上翼面格心到下翼面格心的變形量插值矩陣[T,J ;
[0054]下翼面格心到下翼面格點(diǎn)的插值矩陣[IYJ ;及
[0055]下翼面格心到上翼面格點(diǎn)額插值矩陣[IYJ。
[0056]上下翼面間變形量插值矩陣只與翼面初始靜態(tài)網(wǎng)格相關(guān)，前處理計(jì)算完成三個(gè)插值矩陣后，靜氣動(dòng)彈性CFD/CSD耦合迭代過(guò)程中直接使用。
[0057]針對(duì)步驟:上下翼；面變形疊加計(jì)算后進(jìn)行靜氣動(dòng)彈性CFD/CSD耦合計(jì)算。
[0058]將翼面變形分解為上下翼面單獨(dú)氣動(dòng)載荷作用下變形量的疊加{Δζ} = [CAL]{Fl} + [CaJ {F,}，結(jié)合上下翼面變形插值矩陣，疊加計(jì)算翼面氣動(dòng)網(wǎng)格點(diǎn)真實(shí)變形。
[0059]首先，將上翼面單元格心處變形[CAU] {FJ插值至下翼面[TJ [CAU[{FJ，并與下翼面單元格心處變形[CAJ {FJ進(jìn)行疊加，得到下翼面單元格心處真實(shí)變形[CAJ {FL} + [TJ[CAU] {FJ ;
[0060]然后，將下翼面單元格心處真實(shí)變形插值到下翼面格點(diǎn)處，得到下翼面格點(diǎn)真實(shí)變形[AzL] = [TLL] ([CAL] {FL} + [TJ [CAU] {FJ);
[0061]最后，將下翼面單元格心處真實(shí)變形插值到上翼面格點(diǎn)處，得到上翼面格點(diǎn)處真實(shí)變形[AzJ = [TLU] ([CAL] {FL} + [TJ [CAU] {FJ);
[0062]即獲得的上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格格點(diǎn)處變形分別表示如下:
[0063]{AzJ = [TLL] ([CAL] {FJ + [TUL] ([CAU] {Fj))
[0064]{ Δ Zu} = [TLU] ([CAL] {FJ + [TUL] ([CAU] {Fj))
[0065]翼面變形計(jì)算完成后用于靜氣動(dòng)彈性CFD/CSD耦合計(jì)算，圖5給出了該機(jī)翼靜氣動(dòng)彈性計(jì)算結(jié)果。
[0066]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非對(duì)其保護(hù)范圍的限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請(qǐng)后依然可對(duì)申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種上下翼面變形疊加方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 確定獲得上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處柔度陣； 運(yùn)用柔度法，將翼面結(jié)構(gòu)變形分解為上翼面和下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下所產(chǎn)生的變形量的疊加，獲得上下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下的翼面結(jié)構(gòu)變形量； 根據(jù)翼面初始靜態(tài)網(wǎng)格坐標(biāo)，采用面樣條方法獲得上下翼面間變形插值矩陣，包括:上翼面格心到下翼面格心的變形量插值矩陣[TuJ、下翼面格心到下翼面格點(diǎn)的插值矩陣[Tll]和下翼面格心到上翼面格點(diǎn)額插值矩陣[IYu]; 根據(jù)上下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下的翼面結(jié)構(gòu)變形量和上下翼面變形插值矩陣，確定所述上下翼面變形疊加。2.如權(quán)利要求1所述的一種上下翼面變形疊加方法，其特征在于:所述步驟:確定所述上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處柔度針插值，包括: 運(yùn)用結(jié)構(gòu)分析獲得結(jié)構(gòu)點(diǎn)處的柔度陣； 采用面樣條方法，將結(jié)構(gòu)點(diǎn)處柔度陣分別插值到上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處，獲得上翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處柔度陣[CaJ和下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處柔度陣[CaJ。3.如權(quán)利要求1所述的一種上下翼面變形疊加方法，其特征在于:所述步驟:運(yùn)用柔度法，將翼面結(jié)構(gòu)變形分解為上翼面和下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下所產(chǎn)生的變形量的疊加，獲得計(jì)算上下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下的翼面結(jié)構(gòu)變形量；包括: S201、運(yùn)用CFD獲得上翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷{FJ和下翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷{FJ; S202、根據(jù)上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處柔度陣，分別計(jì)算出下翼面氣動(dòng)載荷作用下的下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格格心處變形量[CAJ {FJ和單獨(dú)上翼面氣動(dòng)載荷作用下的上翼面變形量[CAU] {FJ。 S203、根據(jù)柔度法，確定翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的結(jié)構(gòu)變形量為:{Δζ}= [CA] {B}=[CA] {Fl+FJ = [CAL] {Fl} + [CaJ {FJ ; 其中，[CA]為氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的柔度陣，{B}為上下翼面對(duì)應(yīng)網(wǎng)格單元的氣動(dòng)力矢量，L、U分別表示下、上翼面，F(xiàn)為CFD計(jì)算得到的翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷，[CAJ {Fl}為只在下翼面氣動(dòng)載荷作用下下翼面網(wǎng)格單元格心處的變形，[CAU] {FJ為只在上翼面氣動(dòng)載荷作用下上翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的變形。4.如權(quán)利要求1所述的一種上下翼面變形疊加方法，其特征在于:所述步驟:確定所述上下翼面變形疊加，包括: S401、將上翼面單元格心處變形[CAU]{FJ插值至下翼面[TuJ [CaJ {F,}，并與下翼面單元格心處變形[CAJ {FJ進(jìn)行疊加，獲得下翼面單元格心處真實(shí)變形[CAJ {Fl} + [TJ [CaJIFJ ; S402、將下翼面單元格心處真實(shí)變形插值到下翼面格點(diǎn)處，獲得下翼面格點(diǎn)真實(shí)變形[AzJ = [TLL] ([Cal] {Fl} + [TJ [CAU] {Fj); S403、將下翼面單元格心處真實(shí)變形插值到插值至上翼面格點(diǎn)處，獲得上翼面格點(diǎn)處真實(shí)變形[AzJ = [TLU] ([CaJ {Fl} + [TJ [Cau] (FuI); 其中，[CA]為氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的柔度陣，{B}為上下翼面對(duì)應(yīng)網(wǎng)格單元的氣動(dòng)力矢量，下標(biāo)L、U分別代表下、上翼面，F(xiàn)代表CFD計(jì)算得到的翼面網(wǎng)格單元?dú)鈩?dòng)載荷，[CAJ {Fl}為只在下翼面氣動(dòng)載荷作用下下翼面網(wǎng)格單元格心處的變形，[CAU] {FJ為只在上翼面氣動(dòng)載荷作用下上翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處的變形。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種上下翼面變形疊加方法，包括以下步驟：確定獲得上下翼面氣動(dòng)網(wǎng)格單元格心處柔度陣；運(yùn)用柔度法，將翼面結(jié)構(gòu)變形分解為上翼面和下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下所產(chǎn)生的變形量的疊加，獲得上下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下的翼面結(jié)構(gòu)變形量；根據(jù)翼面初始靜態(tài)網(wǎng)格坐標(biāo)，采用面樣條方法獲得上下翼面間變形插值矩陣，包括：上翼面格心到下翼面格心的變形量插值矩陣[TUL]、下翼面格心到下翼面格點(diǎn)的插值矩陣[TLL]和下翼面格心到上翼面格點(diǎn)額插值矩陣[TLU]；根據(jù)上下翼面氣動(dòng)載荷單獨(dú)作用下的翼面結(jié)構(gòu)變形量和上下翼面變形插值矩陣，確定所述上下翼面變形疊加。該方法使得基于柔度法的靜氣動(dòng)彈性CFD/CSD耦合計(jì)算適用于任意翼面網(wǎng)格分布情況。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105335549
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510621284
【發(fā)明人】郭同慶, 陳皓, 陸志良
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日