【摘要】：基于計算流體力學(xué)(CFD)的非定常氣動力降階模型(ROM)可以極大提高氣動彈性分析效率,然而現(xiàn)有的ROM只能針對固定參數(shù)結(jié)構(gòu),即只適合于固定模態(tài)振型,這使得現(xiàn)有ROM在氣動彈性優(yōu)化設(shè)計和不確定性分析等結(jié)構(gòu)變參問題中應(yīng)用受限。針對該問題,在文獻(xiàn)[20]基礎(chǔ)上提出了一種新的適用于任意模態(tài)振型的非定常氣動力建模方法。首先將待設(shè)計/分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化抽樣和模態(tài)分析,之后通過主成分分析(PCA)得到若干基振型,再將這些基振型線性疊加即可擬合抽樣空間內(nèi)任何參數(shù)下結(jié)構(gòu)的前若干階振型。當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)改動時,僅僅是疊加系數(shù)發(fā)生變化。算例表明,僅用很少的基振型就能達(dá)到理想的擬合精度。經(jīng)典的氣動力降階方法可用于基振型坐標(biāo)下的氣動力降階,進(jìn)一步變換可得到適用于不同結(jié)構(gòu)的ROM,這意味著,結(jié)構(gòu)參數(shù)可以在抽樣空間內(nèi)任意調(diào)節(jié)改動,而ROM卻是通用的。該方法能廣泛用于氣動彈性優(yōu)化設(shè)計和不確定性分析工作,可提高顫振分析精度和效率。
[Abstract]:The unsteady aerodynamic order reduction model (ROM) based on computational fluid dynamics (CFD) can greatly improve the efficiency of Aeroelastic analysis. However, the existing ROM can only be used for fixed parameter structures, that is, only suitable for fixed modal shapes. This makes the application of the existing ROM to the structural variable parameter problems such as Aeroelastic optimization design and uncertainty analysis limited. In order to solve this problem, a new unsteady aerodynamic modeling method for arbitrary modal modes is proposed on the basis of reference [20]. First, parametric sampling and modal analysis of the structures to be designed / analyzed are carried out, and then several fundamental modes are obtained by principal component analysis (PCA). Then the linear superposition of these fundamental modes can be used to fit the first order modes of the structure under any parameter in the sampling space. When the structural parameters are changed, only the superposition coefficient changes. The example shows that the ideal fitting accuracy can be achieved by using only a few basic modes. The classical aerodynamic reduction method can be used to reduce the aerodynamic order in the coordinates of fundamental modes. Further transformation can be used to obtain the ROM, for different structures, which means that the structural parameters can be adjusted arbitrarily in the sampling space, while the ROM is universal. This method can be widely used in Aeroelastic optimization design and uncertainty analysis, and can improve the accuracy and efficiency of flutter analysis.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金(11622220) 西北工業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)意創(chuàng)新種子基金(z2016002)~~
【分類號】：V211.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 史志偉,吳根興;多變量非線性非定常氣動力的模糊邏輯模型[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2001年01期

2 龔正;沈宏良;;非定常氣動力的結(jié)構(gòu)自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法[J];飛行力學(xué);2007年04期

3 姜裕標(biāo),沈禮敏;飛行器非定常氣動力試驗與建模研究[J];流體力學(xué)實驗與測量;2000年04期

4 龔正;沈宏良;;非定常氣動力非線性微分方程建模方法[J];航空學(xué)報;2011年01期

5 黃禮耀;非定常氣動力計算中的偶極子格網(wǎng)法[J];洪都科技;1996年03期

6 杜朝輝;葉輪機(jī)中振動葉片非定常氣動力的研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;1997年02期

7 王大海;機(jī)翼──平尾組合體的縱向非定常氣動力分析[J];中國民航飛行學(xué)院學(xué)報;2000年04期

8 孫海生;張海酉;劉志濤;;大迎角非定常氣動力建模方法研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2011年06期

9 劉高聯(lián);二維機(jī)翼非定常氣動力學(xué)反命題的變分理論[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;1996年01期

10 陳楠;裘進(jìn)浩;季宏麗;李大偉;姚軍鍇;;CFD技術(shù)在民用飛機(jī)動載荷計算中的應(yīng)用[J];科協(xié)論壇(下半月);2013年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙冬強(qiáng);馬翔;;突風(fēng)響應(yīng)分析中的非定常氣動力試驗修正方法研究[A];第十一屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會會議論文集[C];2009年

2 陳農(nóng);李潛;;氣動力建模小波分析方法[A];第十屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會會議論文集[C];2007年

3 劉欣煜;白鵬;王貴東;王超;;飛行器變后掠過程中的非定常氣動力建模與分析[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

4 楊蕾;王延榮;;葉片模態(tài)振動下非定常氣動力做功的數(shù)值仿真[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

5 陳剛;徐敏;陳士櫓;;非定常氣動力低階模型及其在氣動伺服彈性建模中的應(yīng)用[A];第八屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會會議論文集[C];2003年

6 楊曉娟;趙忠良;王紅彪;楊海泳;馬上;;大迎角非定常氣動力的模糊邏輯建模方法研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

7 盧叔全;;風(fēng)軸系中機(jī)翼/外掛組合體的亞音速非定常氣動力計算[A];第七屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2001年

8 楊炳淵;樊則文;;彈性飛行器氣動伺服彈性耦合動力學(xué)仿真[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

9 全貴燮;王明峰;;DAU-GARNER方法計算跨音速非定常氣動力[A];第七屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2001年

10 張積亭;;計及非定常氣動力的飛機(jī)機(jī)動飛行動載荷預(yù)計[A];第十一屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會會議論文集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 魏榛;撲翼非定常氣動力實驗研究及相關(guān)應(yīng)用探索[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 黨冠華;某飛機(jī)非定常氣動力建模方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

2 蘇建龍;大攻角非定常氣動力建模及飛機(jī)縱橫向氣動力仿真[D];南京航空航天大學(xué);2015年

3 白斌;大攻角非定常氣動力建模與非線性動力學(xué)特性分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

4 張海酉;飛行器非定常氣動力數(shù)學(xué)模型的對比分析[D];中國空氣動力研究與發(fā)展中心;2009年

5 談佳楨;基于小波理論的大振幅運動的非定常氣動力建模[D];南京航空航天大學(xué);2009年

6 王軍利;基于非結(jié)構(gòu)動網(wǎng)格的非定常氣動力計算[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

7 鄭萬祥;大攻角非定常氣動力建模及氣動模型研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

8 王玉峰;基于笛卡爾網(wǎng)格的非定常氣動力計算[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

9 陳剛;非定常氣動力降階模型及其應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

10 姚軍鍇;變后掠飛行器非定常氣動力數(shù)值仿真研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

，

本文編號：2472769