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《基于ANSYS_CFX耦合的机翼颤振分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第9期计算机仿真2010年9月文章编号:1006-9348(2010)09-0088-04基于ANSYS/CFX耦合的机翼颤振分析卢学成,叶正寅,张陈安(西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国防科技重点实验室,陕西西安710072)摘要:在飞行器飞行气动特性的研究中,为避免传统方法进行颤振点预测时的准模态假设,能够更加准确地仿真机翼在流场中的真实运动情况,根据CFD/CSD一体化设计思想,采用了ANSYS/CFX紧耦合算法,对国际标准气动弹性模型AGARD445.6机翼作了颤振分析,验证性地研究了亚音速和跨音速颤
2、振机理,将仿真计算结果和实验数据进行了比较。表明耦合计算所得的颤振速度和颤振频率和实验值吻合,在亚音速阶段,机翼颤振主要是机翼的弯曲扭转耦合运动引起,而跨音速阶段则主要是机翼的弯曲运动的不稳定性引起,与理论定性分析得到的结果一致,证明ANSYS/CFX全耦合的应用为求解非线性流固耦合问题提供了有效的方法。关键词:弹性变形;颤振;强耦合;流固耦合中图分类号:V211.47文献标识码:AACoupledANSYS/CFXMethodForTheAGARD445.6WingFlutterCalculationLUXue-cheng,YEZh
3、eng-yin,ZHANGChen-an(NationalKeyLaboratoryofAerodynamicDesignandResearch,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xia'nShanxi710072,China.)ABSTRACT:Inordertoavoidthequsi-modeassumptionforthewingflutterprediction,aCoupledANSYS/CFXmethodisemployedfortheAGARD445.6wingfluttercal
4、culationandinvestigationofthedifferentfluttermechanismsinthesubsonicandtransonicregions.Thesimulationresults,bothinflutterfrequencyandflutterspeedareingoodagreementwithexperiments.Finalanalysisshowsthatthefluttermotioninthesubsonicregionischaracterizedasclassicalflutterwi
5、thacombinationofthewing-bendingandwing-torsionmotion,whilethetransonicflutterischar-acterizedasabendingmotioninstability.Italsoshowsthatthecouplingmethodisreliabletosolvenonlinearfluid-structureinteraction(FSI)problems.KEYWORDS:Aeroelasticity;Flutter;Strong-coupled;FSI1引
6、言用FLUENT/NASTRAN耦合方法,详细分析了结构弹性对机[4]颤振是飞行器飞行时常见的一种气动弹性现象,它对飞翼气动特性的影响。曾宪昂,徐敏等基于CFD/CSD耦合[3]行器的破坏是灾难性的。在过去,广泛运用于飞行器的颤振算法对某机翼进行了颤振分析。在CFD/CSD耦合计算颤计算方法是偶极子格网法(DLM),它是基于线化势流理论的振方法中,对于流场求解,由于CFD求解的是非线性方程一种颤振计算方法。对于流场计算DLM是一种基于线化理组,因此这种方法可以计算飞行器在非线性强的流场中的运论的方法,无法解决非线性强的流场,而且它大多采用
7、的是动,同时这种方法可更加直观、实时地显示飞行器结构的变平面模型,无法计入机翼的厚度、迎角等。近年来,CFD计算形及流场的变化,并且它还可以计算较为复杂的外形。但是技术发展十分迅速,计算机的性能也有很大提高,因此CFD/对于结构的求解,无论国内国外大多都基于结构在静变形平[1][2][3]CSD耦合计算方法也迅速发展起来,21世纪初,国外衡位置附近做微幅振动的假设,沿用线性系统振动理论中的学者提出了HISSS/NASTRAN方法、CFL3D/GFEC方法、固有频率和模态的概念,这种方法称为准模态方法,基于ZAERO/NASTRAN方法
8、等CFD/CSD一体化的设计手段,国该方法,结构振动方程仍然是线性的,利用振动分析得到的[3][4][5]内学者针对此类问题也开展了相应的研究,马铁林运准模态,将常规的气动力计算方法进行初
