基于 CFD/CSD 耦合的结构几何非线性静气动弹性数值方法研究

摘要：

柔性飞行器在气动力作用下会发生大变形，产生结构几何非线性，线性小变形方法难以获得准确的气动弹性分析结果。基于 RANs 的三维 N －S 流场控制方程耦合非线性结构静力学方程时域分析方法，用于考虑结构几何非线性的静气动弹性分析。该方法在结构静力学方程求解上采用非线性增量有限元方法进行迭代求解，考虑结构刚度矩阵随结构位形的变化，采用径向基函数方法实现气动／结构界面的数据交换和动网格变形。在建立某型宽体客机复材机翼三维有限元模型的基础上，对其静气动弹性进行了数值仿真，分析了线性结构和考虑结构几何非线性的结构在静气动弹性作用下翼面扭转、展向位移、垂向位移以及升力系数等物理量。算例结果表明，与线性结果相比，非线性结构由于结构几何非线性的影响，在展向和垂向变形上两者存在显著差异。为准确进行柔性结构的气动弹性分析，必须考虑结构几何非线性的影响。

关键词：静气动弹性、结构几何非线性、柔性飞行器

所属期刊栏目：35

分类号：V211(基础理论及试验)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2014AA110501

在线出版日期：2016-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：48-53