航空器運(yùn)行典型大氣環(huán)境建模與仿真
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更多相關(guān)文章: 氣象仿真 工程建模 風(fēng)切變 下?lián)舯┝?/b> 大氣紊流
【摘要】:在航空器的制造和試飛階段,飛行動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)是其核心部分,其中氣象環(huán)境仿真對(duì)飛行器的模擬飛行起著關(guān)鍵作用,而風(fēng)切變和大氣紊流又是主要影響飛機(jī)安全運(yùn)行的大氣環(huán)境。加強(qiáng)對(duì)這兩種模型的仿真模擬研究,將對(duì)提高模擬飛行逼真度具有現(xiàn)實(shí)的重要意義。本文介紹了風(fēng)切變、大氣紊流的定義、特點(diǎn)以及對(duì)飛機(jī)運(yùn)行的影響,然后利用工程建模的方法,對(duì)它們進(jìn)行仿真建模研究分析。具體包括微下?lián)舯┝髂P、各種陣風(fēng)模型、以及大氣紊流的相關(guān)模型。采用“1-consine”模型、三角模型和梯形模型分別對(duì)陣風(fēng)進(jìn)行仿真分析,并將“1-consine”模型與梯形模型巧妙結(jié)合,產(chǎn)生更合理的陣風(fēng)模型。利用渦環(huán)建模法實(shí)現(xiàn)對(duì)下?lián)舯┝鞯哪M仿真,并根據(jù)結(jié)果圖簡(jiǎn)單分析出該環(huán)境條件下大氣風(fēng)速的不同變化過(guò)程。本文還介紹了用來(lái)仿真大氣紊流的兩種數(shù)值模型——Dryden模型和Von Karman模型,并就其原理、建立過(guò)程以及不同之處進(jìn)行了詳細(xì)的分析。從工程實(shí)用性的角度,選擇Dryden模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并驗(yàn)證建模的合理性。本文的最后利用某航空公司真實(shí)QAR數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的提取和統(tǒng)計(jì),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論,計(jì)算出相關(guān)紊流參數(shù),代入所設(shè)計(jì)的Dryden模型,得出大氣紊流仿真圖,得到了對(duì)模型的進(jìn)一步驗(yàn)證,滿(mǎn)足了模擬飛行對(duì)大氣環(huán)境仿真的需求,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】:氣象仿真 工程建模 風(fēng)切變 下?lián)舯┝?/strong> 大氣紊流
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:V216.7;TP391.9
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究背景及研究意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及思路11-14
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容11-12
- 1.3.2 研究思路12-14
- 第二章 標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的各氣象要素14-24
- 2.1 大氣的組成和結(jié)構(gòu)14-15
- 2.2 基本氣象要素15-16
- 2.3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣的壓強(qiáng)及密度16-24
- 第三章 風(fēng)切變氣象模擬仿真24-41
- 3.1 風(fēng)切變根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)的分類(lèi)24-25
- 3.2 低空風(fēng)切變的表現(xiàn)形式25-27
- 3.3 低空風(fēng)切變產(chǎn)生的條件27-29
- 3.4 低空風(fēng)切變對(duì)飛行的影響29-32
- 3.5 低空風(fēng)切變的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)32-34
- 3.6 風(fēng)切變的工程化模擬34-38
- 3.6.1 渦環(huán)法建模原理34-35
- 3.6.2 仿真建模實(shí)現(xiàn)35-38
- 3.7 離散型突風(fēng)仿真模擬38-41
- 第四章 大氣紊流模擬仿真41-65
- 4.1 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的描述42-46
- 4.1.1 單變量隨機(jī)過(guò)程的相關(guān)函數(shù)和頻譜函數(shù)42-44
- 4.1.2 多變量隨機(jī)過(guò)程的特性44-46
- 4.2 大氣紊流模型的建立46-49
- 4.2.1 關(guān)于大氣紊流的基本假設(shè)46-47
- 4.2.2 紊流相關(guān)參數(shù)的變化47-49
- 4.3 大氣紊流模型49-55
- 4.3.1 Dryden模型49-53
- 4.3.2 Von Karman模型53-54
- 4.3.3 Dryden模型和Von Karman模型的比較54-55
- 4.4 大氣紊流的數(shù)值仿真55-65
- 4.4.1 傳遞函數(shù)的生成55-56
- 4.4.2 白色噪音信號(hào)的生成56-57
- 4.4.3 濾波器參數(shù)的確定57-58
- 4.4.4 大氣紊流信號(hào)序列的生成58-60
- 4.4.5 仿真結(jié)果的生成60-65
- 第五章 QAR數(shù)據(jù)仿真驗(yàn)證65-68
- 第六章 總結(jié)與展望68-70
- 6.1 本文工作總結(jié)68
- 6.2 本文工作展望68-70
- 參考文獻(xiàn)70-73
- 致謝73-74
- 作者簡(jiǎn)介74
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