适用于非周期流固耦合问题的时间谱方法

摘要：

针对非定常流固耦合设计、分析问题所面临的计算效率与精度、鲁棒性之间的矛盾,采取将Chebyshev谱方法与基于非定常面元和几何非线性梁有限元模型的流固耦合分析方法相结合的方式,建立了针对大展弦比机翼非定常流固耦合优化设计问题的,可与伴随方法相结合的时间谱方法.Chebyshev谱方法直接对流固耦合的控制方程进行处理,利用Chebyshev算子替换系统状态变量,将非定常问题转化为Chebyshev控制点处耦合的定常问题.通过这种方式建立的流固耦合时间谱方法具有较高的计算精度、效率和足够的鲁棒性.验证算例及Goland机翼颤振速度计算实例表明,Chebyshev谱方法的计算精度随着Chebyshev控制点个数的增加而不断增大.只需选取较少的控制点,Chebyshev谱方法便可以达到满足精度要求的计算结果.与此同时,建立的流固耦合时间谱方法不仅适用于周期性非定常问题还适用于非周期性非定常问题.

关键词：时间谱方法、Chebyshev、优化设计、气动弹性、非定常、非周期、几何非线性

所属期刊栏目：39

分类号：V224(飞机构造与设计)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金3102015BJ001the Fundamental Research Funds for Central Universities 3102015BJ001

在线出版日期：2018-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1-13