飞行器气动/结构多学科延迟耦合伴随系统数值研究 |
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引用本文: | 黄江涛,周铸,刘刚,高正红,黄勇,王运涛.飞行器气动/结构多学科延迟耦合伴随系统数值研究[J].航空学报,2018(5). |
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作者姓名: | 黄江涛 周铸 刘刚 高正红 黄勇 王运涛 |
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作者单位: | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所;西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室 |
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摘 要: | 基于自主研发的大规模并行结构化网格雷诺平均Navier-Stokes(RANS)求解器PMB3D以及流固耦合代码FSC3D建立了飞行器静气动弹性数值模拟技术,进一步基于并行化伴随方程求解器PADJ3D,开展了Navier-Stokes方程与结构动力学方程耦合离散伴随的推导、构造。对各个学科伴随变量进行延迟处理,进行耦合伴随系统的解耦,学科之间的影响通过右端强迫项的形式在方程中体现,通过松耦合形式进行各个学科方程右端项数据传递,各个学科的伴随方程一定程度上能够相对独立,进一步实现了基于LDLT方法的结构伴随方程的高效求解;对典型客机柔性机翼进行梯度信息求解,并与考虑气动弹性影响的差分结果进行对比分析。数值模拟结果表明,延迟耦合伴随形式更有利于保持原有程序结构形式以及程序模块化,梯度计算精度完全满足优化设计需要,能够为柔性机翼飞行器气动/结构多学科优化设计提供研究基础与技术平台。
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