【摘要】：基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的非定常氣動(dòng)力降階模型(ROM)可以極大提高氣動(dòng)彈性分析效率,然而現(xiàn)有的ROM只能針對(duì)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(dòng)彈性優(yōu)化設(shè)計(jì)和不確定性分析等結(jié)構(gòu)變參問題中應(yīng)用受限。針對(duì)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(dòng)力建模方法。首先將待設(shè)計(jì)/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(dòng)時(shí),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(dòng)力降階方法可用于基振型坐標(biāo)下的氣動(dòng)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(dòng),而ROM卻是通用的。該方法能廣泛用于氣動(dòng)彈性優(yōu)化設(shè)計(jì)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(guó)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(hào)】：V211.3

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本文編號(hào)：2472769