开放式气动力数值模拟系统研究

气动力数值模拟系统是ＣＦＤ流场解算技术、网格生成技术、数据可视化技术和网络技术相结合的产物。描述了一种运行于计算机网格环境下多任务、多用户、交互式的数值模拟软件环境－ 气动力数值模拟系统,该环境能计算模拟亚、跨、超音速绕流的气动力,也能方便地集成模拟不同复杂气动布局飞机流场的解算程序。介绍了其网格生成、数据可视化、系统接口等核心部分的结构和功能。     

数据场可视化系统（DVS）和它的应用

探讨三个方面的问题，即数据场可视化的数据模型、体系结构以及应用。文章通过对应用领域的实际分析和综合，总结出常用的２２种数据场的类型，依此提炼出了数据场可视化系统的数据模型和体系结构，文章还对相关的可视化方法作了介绍。根据文中提供的模型在Ｉｎｄｉｇｏ２工作站上实现的一个数据场可视化系统已被应用于许多专业领域，文章最后给出了几个方面的应用的结果。     

CAD技术在机场工程中的应用与发展

从ＣＡＤ技术的发展过程，论述了目前机场工程ＣＡＤ的研究和应用情况，并分析了当前机场工程ＣＡＤ存在不足及问题，从ＣＡＤ技术发展的趋势和方向，指出了解决了机场工程ＣＡＤ存在的问题的方法，指出了机场工程ＣＡＤ发展的方向。     

直接力控制飞机时域和频域特性分析

直接力控制是主动控制技术是主动控制技术要实现的主要功能之一。此功能的实现无论对民有飞机还是军用飞机都有重大的意义。现介绍ＤＦＣ飞机时域的频域特性分析的意义和基本方法，并讨论ＤＦＣ飞机飞行品质规范的制订，依据，品质等级的评定方法，最后以ＹＦ－１６ＣＣＶ飞机为算例进行了仿真分析，结果表明，对ＤＦＣ飞机进行时域和频域分析，能够较全面地了解ＤＦＣ飞机的各项性能；利用频域特性，可以方便地评定了ＤＦＣ飞机飞行     

组合机床多轴箱计算机辅助设计系统

介绍利用ＡｏｔｏＣＡＤ二次开发工具ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ３．０开发的组合机床多轴箱ＣＡＤ。阐述依据模块化原理设计系统的各个组成模块，以及由于采用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０可视化编程语言及微软ＭＦＣ基本类库，使程序界面的交互性比以往设计显著提高。     

场总线在FMC中的应用

位总线（ＢＩＴＢＵＳ）是场总线（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）的典型产品之一，本文介绍它在ＦＭＣ／ＦＭＳ中的应用和应用层接口的改进。原先用ＰＬ／Ｍ语言编写的ＢＩＴＢＵＳ接。软件ＵＢＩ和ＢＩＨ以Ｃ语言重新编写，为Ｃ语言编写应用程序的用户提供了方便的接口．     

F—16飞机数字式飞控系统的改进试飞

本文旨在详述对Ｆ－１６飞机数字式飞控系统的几次更改情况。进行这些更改是为了提高Ｆ－１６飞机的抗偏离能力和改出特性。文中还介绍了目前生产的Ｆ－１６飞机４ ＤＦＬＣＳ。试飞计划的目的是确定ＤＦＬＣＳ的哪一次更改能够充分提高其性能，以保证它能够用于现役Ｆ－１６ＤＦＬＣＳ飞机。     

环境介质与应力比对300M钢腐蚀疲劳裂纹萌生寿命的影响

 研究了３．５％ＮａＣｌ溶液（ＳＷ）、蒸馏水（ＤＷ）和空气（ＡＩＲ）３种环境和Ｒ＝０．１、０．５两种应力比对３００Ｍ钢疲劳裂纹萌生寿命（ＦＣＩＬ）的影响。结果表明,腐蚀环境显著降低疲劳强度和ＦＣＩＬ。在同一等效应力幅（Δσｅｑｖ）水平下,３种环境中的ＦＣＩＬ（Ｎｉ）的大小依次为（Ｎｉ）ＡＩＲ＞（Ｎｉ）ＤＷ＞（Ｎｉ）ＳＷ。在同一等效应力幅Δσｅｑｖ水平下,３００Ｍ钢在ＳＷ小的腐蚀疲劳（ＣＦ）裂纹萌生寿命（ＣＩＬ）随应力比的提高而提高。义小给出了Ｎｉ与Δσｅｑｖ,ＣＦ强度损失因子Ｄｓ与Ｎｉ,ＣＦＣＩＬ损失因子ＤＬ与Δσｅｑｖ等的关系人达式。     

合成纹影技术在内波实验研究中的应用

纹影方法是重要的密度场可视化手段。文章重点介绍实验室研究中一种新型密度场测量方法—合成纹影技术,阐述了合成纹影技术的原理。利用光源、背景模板、实验水槽、图像采集设备搭建了合成纹影系统,将合成纹影技术应用于垂直振荡圆柱和往复潮流过地形生成内波两个实验,结果验证了合成纹影技术在内波实验中定量测量密度场的可行性和准确性,为合理使用合成纹影技术进行密度场可视化测量提供借鉴和参考。     

浅谈全权数字式电子控制器

全权数字式电子控制器（ＦＡＤＥＣ）是ＡＰＳ ２０００型ＡＰＵ的核心。本文介绍了ＦＡＤＥＣ对ＡＰＳ２０００型 ＡＰＵ起动、运转、关车的控制，监控与指示，数据提取，以及ＦＡＤＥＣ的维护。全权数字式电子控制器（Ｆｕｌｌ Ａｕｔｈｏｒ－ ｉｔｙ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＦＡＤＥＣ）是美国汉密尔顿·胜特兰公司生产的 ＡＰＳ ２０００型 ＡＰＵ的核心。 ＡＰＳ ２０００型 ＡＰＵ主要用于波音７３７飞机，它具有可靠性高、维护方便的特点。ＦＡＤＥＣ安装在飞机后货舱舱门的旁边，它是一个Ａ…     

CFD计算结果的静态及动态可视化显示方法

针对某翼型设计的 CFD计算结果,采用色调连续变化的图像映射方法,基于划分的计算网格,提出了三角单元结构的抽取和将 Gouraud-Shading与质心坐标插值法相结合的扫描线转换算法,并根据 HSV颜色模型的特点建立了可视化标量与颜色值之间的两种线性对应关系,在此基础上实现了翼型设计的 CFD计算结果中流体流函数和旋涡强度二维标量场的静态和动态可视化显示,实例证明了算法的有效性。     

马赫数4二维直管内拟似冲击波实验和数值研究

通过计算流体力学数值仿真和高速彩色纹影照片显示技术对马赫数4拟似冲击波进行研究。实验是在日本室兰工业大学的压力—真空型超声速风洞中进行的。数值计算是采用三阶精度的QUICK格式和Spalart-Allmaras湍流模型进行的。用实验验证CFD模型,计算结果与实验显示出较好的一致性。可以得出结论,从目前的CFD模型获得的计算结果是精确的。因而,实验很难获得的拟似冲击波流场内部一些流动量可以通过数值仿真结果进行分析。另外,推测了马赫数4拟似冲击波非对称的原因。     

NNW-TopViz流场可视分析系统

流场可视化技术采用图形图像直观地表现CFD数值模拟的计算结果,使用户能够方便地对这些数据进行分析、比较和研究。然而,CFD数值模拟的流动复杂,其产生的流场数据规模巨大、数据类型复杂、特征提取困难,传统的串行可视化软件效率低、交互手段单一,难以满足数据分析的需求。国家数值风洞（NNW）工程研制了一套流场数据处理可视化软件系统（NNW-TopViz,简称TopViz）,具有对流场数据处理与特征提取、几何图形绘制等可视化与交互功能。根据可视分析效率需求,TopViz实现了线程并行,在多核计算环境下有效提高了可视化计算和交互效率;针对流场特征提取困难、常规方法效率低的问题,TopViz实现了基于卷积神经网络的流场旋涡特征提取方法,提升了特征提取准确率和效率;为提高软件交互效率并提供便捷的交互方式和体验,基于头戴式显示设备和体感控制器构建沉浸式虚拟显示与交互平台,TopViz实现了手势和眼球凝视2种交互方法,提供沉浸式环境下多视图、多角度流场探测方式。     

某漂浮体漂浮稳定性研究

针对某漂浮体在海上的漂浮稳定性进行了分析,研究了重心与浮心的相对位置对其漂浮稳定性的影响,并根据该漂浮体的实际参数进行了计算,得出了其可以稳定漂浮的结论。     

典型舰艇空气尾流特性分析

舰艇空气尾流环境是影响舰载航空装备飞行安全的重要因素。借助CFD技术研究了舰艇空气尾流场内气流的运动规律、甲板上方涡流结构。应用激光片光显示系统对舰艇缩比模型的流态进行了风洞实验,并用流场实测数据对理论计算结果进行了校验。研究结果有助于指导舰艇外形优化设计和舰载航空装备的安全性分析。     

大规模CFD流场可视化分析系统的应用

设计了大规模计算流体动力学（CFD）流场可视化分析系统（FVAS），系统具有完善而实用的大规模三维定常和非定常流场数据预处理与特征提取、体绘制、几何图形（流线、等值面等）绘制、纹理绘制等功能，并提供多种数据分析手段和良好的交互方法.通过8种展示方式、3种显示模式以及5种视图类型展示流场数据内外流结构特征及其复杂的物理现象.同时系统针对时变数据提供动画展示功能并支持单机多核并行.案例分析表明该系统简单实用，通用性高，多种混合绘制技术能够有效展现燃烧室、进气道等流场数据内部反应情况，切面、剖分等交互方式多视图显示局部细节特征，并通过图表、曲线图等分析工具统计分析具体网格单元的信息.完成测试案例300例，与传统CFD软件相比提升70%以上的绘制效率，系统故障率为0.6%，功能事务成功率100%，有效加速对流场数据的分析统计过程.      

压气机叶片的带平台圆弧形前缘

带平台圆弧形前缘的研究是为了优化前缘形状，抑制前缘流动分离。研究中使用了数值模拟方法和氢气泡流动显示实验方法。对带平台圆弧形前缘设计参数做了定义，并讨论了参数选择的准则。此前缘特有的双吸力峰的强度远远弱于圆弧形前缘的单吸力峰。在不同攻角下，其削弱前缘吸力峰，抑制流动分离的效果不亚于椭圆形(长短轴比=2)前缘，而且对加工精度要求低，更适合工程实际应用。     

Progress and future prospects of CFD in aerospace—Wind tunnel and beyond

A historical perspective of computational fluid dynamics (CFD) in aerospace in the last 30 years is firstly given. It is shown that there still remain a number of problems that are geometrically simple but difficult to simulate even after many simulations were conducted over complex body configurations. The fact indicates that CFD research is now in the “specific phase” and requires some innovation.The innovation includes “evolutionary effort” and “revolutionary effort”. As an example of evolutionary effort, large eddy simulations/ Reynolds-averaged Navier–Stokes simulations (LES/RANS) hybrid method and its application examples are presented. A shift from RANS to LES/RANS hybrid method occurs not because of the advancement of computers but because of our recognition that separated flows are inherently unsteady and successful simulations require LES-like computations.Comment is given that there may be other types of research necessary to make CFD a real useful tool for a design in addition to simply showing CFD capability for complex body configurations. As one of the examples, construction of a CFD database is presented. Another issue is to make CFD infrastructures so that people outside CFD community may use CFD as a tool to formulate or refine their ideas.To find out revolutionary effort, the message given by Prof. Dean Chapman in 1977 is referred. Observation of current CFD research reveals that evaluation methods of “scale effect” that were believed to be the most important benefit of CFD have not yet been established. Such establishment is the key for the revolution of CFD and researchers need to focus their effort on the development of technologies to evaluate scale effect. Only with such new CFD technologies can “conceptual design with CFD” become feasible.