飞行器气动/结构多学科延迟耦合伴随系统数值研究

摘要：

基于自主研发的大规模并行结构化网格雷诺平均Navier-Stokes (RANS)求解器PMB3D以及流固耦合代码FSC3D建立了飞行器静气动弹性数值模拟技术,进一步基于并行化伴随方程求解器PADJ3D,开展了Navier-Stokes方程与结构动力学方程耦合离散伴随的推导、构造.对各个学科伴随变量进行延迟处理,进行耦合伴随系统的解耦,学科之间的影响通过右端强迫项的形式在方程中体现,通过松耦合形式进行各个学科方程右端项数据传递,各个学科的伴随方程一定程度上能够相对独立,进一步实现了基于LDLT方法的结构伴随方程的高效求解;对典型客机柔性机翼进行梯度信息求解,并与考虑气动弹性影响的差分结果进行对比分析.数值模拟结果表明,延迟耦合伴随形式更有利于保持原有程序结构形式以及程序模块化,梯度计算精度完全满足优化设计需要,能够为柔性机翼飞行器气动/结构多学科优化设计提供研究基础与技术平台.

关键词：耦合伴随系统、延迟耦合伴随、多学科优化、流固耦合、并行计算

所属期刊栏目：39

分类号：V211.3;O355(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金11402288;国家重点研究发展计划2016YFB0200704National Natural Science Foundation of China11402288;National Key Research and Development Program of China2016YFB0200704

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12页

页码：96-107