国家自然科学基金(10272090)
- 作品数：8 被引量：151H指数：7
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- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 基于非定常气动力低阶模型的气动弹性主动控制律设计被引量：9
- 2004年
- 传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况 ,比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题 ,在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上 ,提出了将非定常气动力低阶模型用于气动弹性系统主动控制设计的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统分解为气动、结构和控制 3个子系统 ,分别建立各子系统状态空间模型 ,然后组装成完整的气动伺服弹性模型。非线性非定常气动力状态空间模型采用基于Volterra级数的非定常气动力低阶模型方法。根据研究对象的具体情况 ,分别建立了气动伺服弹性系统的全耦合模型和部分解耦模型。最后以一个二自由度气动弹性系统的主动控制律设计为例 ,详细说明了该方法建模、分析和设计的全过程。算例表明该方法能够用于非线性情况 ,适用性强 ,可扩展性好 ,具有良好的集成性 。
- 徐敏陈刚陈士橹韦祥文
- 关键词：非定常气动力低阶模型气动弹性气动伺服弹性
- CFD/CSD耦合计算研究被引量：45
- 2004年
- 基于流体———结构干扰计算中流体和结构网格之间的数据交换方法的研究 ,提出了一种改进的常体积转换法 (CVT) ,即引入面积限制值来保证网格插值的质量。运用该方法对两种常规外形 :机翼和弹体圆柱段进行了插值计算 ,并与无限平板样条法 (IPS)进行了比较和误差评估。认为改进的CVT插值方法能避免原CVT方法可能出现的异常情况 ,且大大提高了插值精度 ,是一种适合用于CFD CSD耦合计算接口界面的插值方法。
- 徐敏陈士橹
- 关键词：气动弹性
- 跨声速静气动弹性结构响应分析被引量：12
- 2005年
- 采用动态网格生成和CVT数字插值技术构成了CFD/CSD耦合计算数据交换界面,结构运动方程采用有限元求解,气动载荷求解则用非定常N-S方程的双时间有限体积推进,外时间为物理时间,与结构运动方程同步迭代,松耦合求解了机翼受气动载荷作用的静气动弹性。最后得到了机翼在M∞ =0 8395,α=5 06°的CFD/CSD耦合计算的收敛值。详细分析了机翼受静气动弹性过程中结构响应和气动特性随时间变化的效应,初步研究结果表明:这种松耦合方法求解非线性气动弹性问题是可行的。
- 陈志敏徐敏陈士橹
- 关键词：动态网格机翼CFD/CSD
- 非定常气动力状态空间模型及其在气动伺服弹性建模中的应用被引量：3
- 2004年
- 研究了一种基于CFD/CSD耦合计算的气动伺服弹性系统建模的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统看作气动、结构、控制三个相互耦合的环节,分别建立各个环节状态方程再组装成完整的气动伺服弹性系统模型。着重讨论了非定常气动力状态空间模型建立的系统辨识方法,并对非定常气动力脉冲响应计算进行了深入的探讨。通过将CFD/CSD耦合直接计算与状态方程计算的结果进行对比,表明该方法得到的模型精度好、效率高、易于使用、可扩展性好。
- 陈刚徐敏陈士橹
- 关键词：CFD/CSD非定常气动力系统辨识气动伺服弹性
- 一种CFD/CSD耦合计算方法被引量：55
- 2006年
- 针对柔性大展弦比机翼气动弹性分析和主动弹性机翼(AAW)设计发展了一种计算流体动力学(CFD)和计算结构动力学(CSD)的耦合计算方法。其主要思想是采用在同一物理时间弱耦合求解CFD/CSD技术。气动力采用非定常N-S方程的双时间有限体积求解技术,结构响应则采用有限元数值求解技术。CFD和CSD耦合计算的边界信息(气动力和网格)由所设计的界面程序传输。网格信息传输采用守恒体积转换(CVT)方法将CSD计算结构响应位移插值到CFD网格点上。变形已有的CFD网格技术用以确定CFD的变形网格。以位移或载荷的迭代误差为判断耦合计算的收敛标准。最后得到了机翼在Ma=0.8395,α=5.06°时CFD/CSD耦合计算的收敛值。针对计算结果分析了机翼受静气动弹性过程中结构响应和气动特性随时间变化的效应。初步研究结果表明:这种弱耦合方法求解非线性气动弹性问题是可行的。
- 徐敏安效民陈士橹
- 关键词：CFD/CSD气动弹性数据交换动网格跨声速
- 基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型被引量：18
- 2004年
- 发展了一种基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型。着重探讨了基于CFD/CSD耦合计算的Volterra核辨识方法。CFD/CSD耦合计算采用了一种简单的动网格快速生成方法,气动网格与结构网格节点间的物理信息交换采用一种改进的CVT方法。通过与CFD/CSD直接计算的结果对比,表明非定常气动力Volterra级数模型是一种效率高、精度好、能描述非线性、便于使用的降阶模型,特别适用于预测结构做非定常运动下的非定常气动力。
- 陈刚徐敏陈士橹
- 关键词：VOLTERRA级数CFD/CSD非定常气动力非线性系统辨识
- 弹性飞行器动力学与控制研究现状和发展趋势被引量：7
- 2005年
- 扼要叙述了弹性飞行器动力学与控制的研究内容、发展历史。重点介绍了国外在该领域各个研究方向上的研究现状和进展,并做了相应的分析与评述。同时也介绍了我国学者在这个领域所做的贡献。最后,在分析国内外研究现状和相关领域发展的基础上,结合自己的研究成果,对弹性飞行器动力学与控制的发展趋势做出了预测和评价,并提出了四个值得研究的关键问题。
- 陈志敏徐敏陈刚
- 关键词：弹性飞行器动力学
- 一种流体-结构耦合计算问题的网格数据交换方法被引量：36
- 2003年
- 气动 /结构耦合数值模拟是研究非线性气动弹性的基础。数据交换和插值是非线性气动弹性仿真问题的关键。目前的插值方法不能满足非线性气动弹性问题。本文提出了一种有限元四节点 ( FEFN)插值方法。该方法是一种局部插值方法 ,并不依赖于结构模型带来的整体信息。以圆柱体为具体算例 ,插值结果与有限平板插值方法 ( IPS)进行了算例对比 ,表明 FEFN方法更能代表计算物体的表面 ,且计算简单、计算量小、误差小 ,是一种适合计算流体力学 ( CFD) /计算结构动力学( CSD)耦合仿真的界面数据交换工具。
- 徐敏史忠军陈士橹
- 关键词：流固耦合非线性气动弹性
