適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf

ID:52043321

大小:4.89 MB

頁(yè)數(shù):10頁(yè)

時(shí)間:2020-03-22

適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf_第1頁(yè)
適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf_第2頁(yè)
適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf_第3頁(yè)
適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf_第4頁(yè)
適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf_第5頁(yè)
資源描述:

《適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、航空學(xué)報(bào)ActaAerOnauticaetAstrOnauticaSinicaJun.252017VoI.38No.6SSN1000.6893CN11.1929/Vhttp:∥hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn適用于參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法王梓伊,張偉偉*西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院,西安710072摘要:基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的非定常氣動(dòng)力降階模型(ROM)可以極大提高氣動(dòng)彈性分析效率,然而現(xiàn)有的ROM只能針對(duì)固定參數(shù)結(jié)構(gòu),即只適合于固定模態(tài)振型,這使得現(xiàn)有ROM在氣動(dòng)彈

2、性優(yōu)化設(shè)計(jì)和不確定性分析等結(jié)構(gòu)變參問(wèn)題中應(yīng)用受限。針對(duì)該問(wèn)題,在文獻(xiàn)[20]基礎(chǔ)上提出了一種新的適用于任意模態(tài)振型的非定常氣動(dòng)力建模方法。首先將待設(shè)計(jì)/分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化抽樣和模態(tài)分析,之后通過(guò)主成分分析(PCA)得到若干基振型,再將這些基振型線性疊加即可擬合抽樣空間內(nèi)任何參數(shù)下結(jié)構(gòu)的前若干階振型。當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)改動(dòng)時(shí),僅僅是疊加系數(shù)發(fā)生變化。算例表明,僅用很少的基振型就能達(dá)到理想的擬合精度。經(jīng)典的氣動(dòng)力降階方法可用于基振型坐標(biāo)下的氣動(dòng)力降階,進(jìn)一步變換可得到適用于不同結(jié)構(gòu)的ROM,這意味著,結(jié)構(gòu)參數(shù)可以在抽樣空間

3、內(nèi)任意調(diào)節(jié)改動(dòng),而ROM卻是通用的。該方法能廣泛用于氣動(dòng)彈性優(yōu)化設(shè)計(jì)和不確定性分析工作,可提高顫振分析精度和效率。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)優(yōu)化;參數(shù)變動(dòng);降階模型(ROM);跨聲速流;顫振;非定常氣動(dòng)力中圖分類號(hào):V211.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):looo一6893(2017)06—220829—10為了提高氣動(dòng)彈性分析的效率,工程上常借助線化勢(shì)流理論來(lái)計(jì)算氣動(dòng)力,然而,該方法并不適用于跨聲速和大迎角的情況。由于大型客機(jī)和大型運(yùn)輸機(jī)等飛行器的巡航速度處于跨聲速區(qū),并且很多殲擊機(jī)也需要在跨聲速區(qū)保持必要的作戰(zhàn)性能,在這種情況

4、下,基于線化理論的非定常氣動(dòng)力建模方法便不再適用。隨著CFD技術(shù)的發(fā)展,直接基于CFD的求解方法為跨聲速區(qū)氣動(dòng)彈性問(wèn)題提供了新的解決思路,但由于該方法需要消耗大量的計(jì)算資源和時(shí)間成本,因此目前主要用作后期驗(yàn)證。為了降低CFD方法分析氣動(dòng)彈性問(wèn)題的計(jì)算成本,很多學(xué)者進(jìn)行了氣動(dòng)力降階方法相關(guān)研究。Dowell[1]、Lucia[2

5、、張偉偉‘33和陳剛‘43等對(duì)非定常氣動(dòng)力降階建模方法及其在氣動(dòng)彈性分析中的應(yīng)用做了詳細(xì)論述??梢钥吹剑诜嵌ǔ鈩?dòng)力降階中,主要應(yīng)用了兩種方法:本征正交分解(ProperOrthogon

6、alDecomposition,POD)法和系統(tǒng)辨識(shí)方法。系統(tǒng)辨識(shí)方法包括積分方法和差分方法,比如Volterra級(jí)數(shù)方法屬于積分方法,而ARX(AutoRegressivewitheXogenousinput)模型則屬于差分方法。在文獻(xiàn)[5—7]中,基于ARX模型的非定常氣動(dòng)力降階建模方法已經(jīng)應(yīng)用于帶操縱面機(jī)翼的跨聲速顫振分析口]、大迎角顫振分析[6]、跨聲速顫振主動(dòng)抑制控制率設(shè)計(jì)‘7]等實(shí)際問(wèn)題。在文獻(xiàn)[8一lo]中,非定常氣動(dòng)力降階建模方法已經(jīng)應(yīng)用于跨聲速極限環(huán)振蕩分析。在這些分析中,非定常氣動(dòng)力降階模型(

7、ROM)(如PODL8J、Volterra級(jí)數(shù)[9。、ARX模型[10])是靜態(tài)非線性、動(dòng)態(tài)線性的,極限環(huán)振蕩的非線性來(lái)源收稿日期:2016-10—01;退修日期:2016—11—21;錄用日期:2017.01.05;網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2017.01.0915:50網(wǎng)絡(luò)出版地址:wwwcnnnet/kcms/deta¨/11.1929.v.20170109.1550.008.htmI基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金(11622220);西北工業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)意創(chuàng)新種子基金(z2016002)*通訊作者.E—mai

8、l:aeroelastic@nwpuedu.cn嘲甩格武lI梓伊t張偉偉.適用f參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)的非定常氣動(dòng)力降階建模方法£J]÷航空學(xué)報(bào).2017.38(6):220829.wANGZY.ZHANGww.unsteadyaerod”amicreduced-ordermode油gmet№dforoarameterchangeablestm^lure!J].ActaAeronaut

9、caetAstronauticaS.nica,2017,38(6):220829i220829.1航空學(xué)報(bào)于結(jié)構(gòu)的非線性。對(duì)于跨聲速流動(dòng)中

10、小振幅的顫振分析,這些非定常氣動(dòng)力降階模型是適用的。在文獻(xiàn)[11—15]中,徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型已經(jīng)用于構(gòu)建跨聲速流動(dòng)中動(dòng)態(tài)非線性的非定常氣動(dòng)力降階模型。這些非定常氣動(dòng)力降階模型成功預(yù)測(cè)了結(jié)構(gòu)線性、氣動(dòng)力動(dòng)態(tài)非線性的極限環(huán)振蕩。盡管取得很大進(jìn)展,但上述ROM方法只能針對(duì)給定結(jié)構(gòu)。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改動(dòng)時(shí),模態(tài)頻率和模態(tài)振型一般都會(huì)隨之變化。目前,模態(tài)坐標(biāo)下的氣動(dòng)力模型能夠適應(yīng)模

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動(dòng)畫的文件,查看預(yù)覽時(shí)可能會(huì)顯示錯(cuò)亂或異常,文件下載后無(wú)此問(wèn)題,請(qǐng)放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫(kù)負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對(duì)本文檔版權(quán)有爭(zhēng)議請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系客服。
3. 下載前請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時(shí)可能由于網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)等原因無(wú)法下載或下載錯(cuò)誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶請(qǐng)聯(lián)系客服處理。
关闭