| 基于弹簧系统网格变形方法的旋翼气弹耦合分析 |
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| 引用本文： | 马砾 招启军 王清 赵蒙蒙. 基于弹簧系统网格变形方法的旋翼气弹耦合分析[J]. 南京航空航天大学学报, 2016, 48(3): 410-417 |
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| 作者姓名： | 马砾 招启军 王清 赵蒙蒙 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京，210016 |
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| 摘 要： | 在旋翼气动弹性耦合（CFD/CSD）分析中引入弹簧系统网格变形方法，建立了一套适合于旋翼气动载荷分析的CFD/CSD耦合方法。为了解决CFD/CSD耦合中关键的网格变形问题，旋翼桨叶贴体网格变形采用基于“ball-vertex” 弹簧系统的动态网格方法，通过添加冗余约束，避免了畸形网格单元的产生。旋翼流场计算采用基于Navier-Stokes(N-S)方程的CFD模块，对基于运动嵌套网格的空间流场进行求解，湍流模型采用B-L模型。结构分析采用基于中等变形梁理论的CSD模块，基于Hamilton变分原理建立旋翼桨叶动力学方程。首先对振荡NACA0012翼型的流场进行了求解，验证了网格变形模块和CFD模块的有效性，然后采用UH-60A直升机旋翼作为算例对结构动力学模块进行数值验证。在此基础上，计算了UH-60A直升机旋翼桨叶在前飞状态下的非定常气动载荷，并与飞行测试数据进行了对比。计算结果表明，文中的弹簧系统网格变形方法可以有效地用于旋翼CFD/CSD耦合计算分析，提高了旋翼气弹载荷的预测精度。
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| 关 键 词： | 旋翼；非定常气动载荷；CFD/CSD耦合方法；弹簧系统网格变形方法；Navier-Stokes方程 |
Aeroelasticity Coupling Analyses of Rotor Based on Spring System Grid Deforming Method |
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| Affiliation: | National Key Laboratory of Science and Technology on Rotorcraft Aeromechanics, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | rotor unsteady airloads CFD/CSD coupling method spring system grid deformation method Navier-Stokes equations |
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