CFD在高速飞行器热气弹问题中的应用

发布时间：2024-06-27 19:56

　　采用气动力/热/结构耦合的方法对高速细长体飞行器结构热静气动弹性问题进行了研究.为保证耦合计算精度,达到准确预测热气动弹性特性的能力,气动力和气动热计算采用CFD数值模拟方法,热应力和热变形计算采用有限元方法并通过热考核试验验证.以该简单细长体飞行器模型为研究对象,对其热静气动弹性特性进行了计算与分析,计算结果表明:CFD/CSD耦合可准确模拟热气弹问题,且气动加热造成结构温升不均衡是结构变形的主导因素,力热耦合静气弹变形与单纯受力分析变形形式不同,对飞行器气动特性影响规律不同.准确预测飞行器热气动弹性特性对飞行器结构设计十分必要.

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【部分图文】：

图2热静气动弹性计算流程图Fig．2Flowchartofthethermostaticaeroelasticcalculation

通过结构有限元求解器得出结构对于气动力的响应．迭代过程直到飞行器结构变形收敛为止．图1即为静气动弹性计算流程框图．图1静气动弹性计算流程图Fig．1Flowchartofthestaticaeroelasticcalculation热气动弹性问题是一个多学科问题，一次性完全求解这....

图3飞行器模型外形示意图Fig．3Schematicdiagramoftheaircraftmodel

图4飞行器部件温度随时间变化曲线Fig．4Aircraftcomponenttemperatureversustimecurves

第4期刘凯，等:CFD在高速飞行器热气弹问题中的应用图4飞行器部件温度随时间变化曲线Fig．4Aircraftcomponenttemperatureversustimecurves4静气弹结果验证与分析4．1模态试验验证根据飞行器模型主要承力结构的几何模型、所用材料及材料属性，....

图5试验件和有限元模型Fig．5Testpieceandfiniteelementmodel

配重和不配重后的模态试验结果和结构有限元模型计算结果的对比．表1模态试验与有限元模型计算一弯频率对比Table1Comparisonofmodaltestandfiniteelementmodelforcalculatingbendingfrequencyweightweight....

本文编号：3995866