检索结果-内蒙古大学图书馆

空气动力学学报 2008年第1期26卷 131-135页

作者：王巍刘君白晓征崔小强国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对激波诱导物体运动的二维动力学模型,比较了采用流动定常、结合非定常弹道方程的所谓"准定常"计算方法和非结构动网格计算方法,通过流场和运动特性分析,指出发展有相对运动的非定常流动模拟方法的重要性;另外采用修正弹簧... 详细信息

针对激波诱导物体运动的二维动力学模型,比较了采用流动定常、结合非定常弹道方程的所谓"准定常"计算方法和非结构动网格计算方法,通过流场和运动特性分析,指出发展有相对运动的非定常流动模拟方法的重要性;另外采用修正弹簧近似和局部重构的非结构动网格技术,耦合求解Euler方程及6DOF弹道方程,数值模拟高度H=25km、飞行马赫数Ma=6.0、迎角α=0°状态下火箭抛罩的动力学过程。研究表明,稠密大气层内头罩受到的气动力比惯性力大几个数量级,导致头罩的运动特性完全由气动力控制。分离过程中,头罩和火箭头部之间的气动干扰在时间和空间上都表现出强烈的非线性特征,头罩姿态变化剧烈。本文还对分离过程中部分位置上的流场进行定常模拟,比较了定常和非定常的气动力,所得结论对于分析地面风洞可控轨迹系统(CTS)试验具有指导意义。

关键词：非结构动网格多体动力学系统头罩分离气动干扰

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非结构动网格在三维可动边界问题中的应用

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力学学报 2003年第2期35卷 140-146页

作者：郭正刘君瞿章华国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073

研究用于非结构动网格的弹簧近似方法,采用顶点弹簧描述,导出并讨论了弹簧倔强系数的取值.通过引入边界修正和扭转效应修正,对标准弹簧近似方法进行了改进.转动翼型算例的结果表明,改进后的方法大大提高了网格变形能力和网格质量.应用... 详细信息

研究用于非结构动网格的弹簧近似方法,采用顶点弹簧描述,导出并讨论了弹簧倔强系数的取值.通过引入边界修正和扭转效应修正,对标准弹簧近似方法进行了改进.转动翼型算例的结果表明,改进后的方法大大提高了网格变形能力和网格质量.应用该动网格方法耦合求解基于(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)描述的三维Euler方程,模拟了作俯仰振动的矩形机翼绕流,计算结果与实验数据及文献计算结果十分一致.作为多个自由刚体与流体耦合运动问题的简单例证,耦合刚体动力学方程,模拟了激波与双立方体的相互作用,得到了非定常流场结构.研究表明,基于弹簧近似的非结构动网格与有限体积格式流场解算器相结合,是模拟包含运动边界的非定常流动问题的有效方法.

关键词：非结构动网格弹簧近似运动边界非定常流动 Euler方程计算流体力学

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非结构动网格在可动边界问题中的应用研究

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力学季刊 2006年第2期27卷 227-232页

作者：王军利白俊强詹浩西北工业大学航空学院西安710072

本文对用于非结构动网格生成的弹簧近似方法进行了研究。通过采用顶点弹簧方法,分析研究了弹簧倔强系数的取值,同时通过引入挤压倔强系数和边界修正,对标准弹簧近似方法进行了改进。改进后的方法可以大大提高网格变形能力和网格质量。... 详细信息

本文对用于非结构动网格生成的弹簧近似方法进行了研究。通过采用顶点弹簧方法,分析研究了弹簧倔强系数的取值,同时通过引入挤压倔强系数和边界修正,对标准弹簧近似方法进行了改进。改进后的方法可以大大提高网格变形能力和网格质量。应用本文发展的非结构动网格生成方法并通过耦合求解基于(ArbitraryLagrangian-Eulerian ALE)描述的Euler方程,模拟了谐和振动NACA0012翼型及M6机翼的跨音速绕流,计算结果与参考文献提供的结果及实验结果吻合良好。

关键词：非结构动网格弹簧近似运动边界非定常流动 Euler方程

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基于变弹翼方式的非结构动网格建模方法研究

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西北工业大学学报 2012年第2期30卷 206-211页

作者：周敏周军林鹏郭建国西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

针对变弹翼导弹包含运动边界的复杂非定常流场的求解问题,基于弹簧变形原理,即在网格变形时,网格点与静止边界和运动边界的相对位置关系均保持不变,分别推导了旋转弹翼运动边界上的网格点和受运动边界扰动流场子域上网格点的变形算法,... 详细信息

针对变弹翼导弹包含运动边界的复杂非定常流场的求解问题,基于弹簧变形原理,即在网格变形时,网格点与静止边界和运动边界的相对位置关系均保持不变,分别推导了旋转弹翼运动边界上的网格点和受运动边界扰动流场子域上网格点的变形算法,从而发展了一种新的非结构动网格方法,该方法在不降低计算效率的前提下,大大提高了网格的变形能力,并解决了现有研究通常忽略弹翼运动受弹身影响而产生的非刚性变形问题,是基于非结构网格框架下,求解具有复杂运动边界且网格变形较大的非定常流场的一种简单有效的方法。

关键词：变弹翼导弹非结构动网格弹簧变形非定常流动 N-S方程

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非结构动网格上的多介质流数值模拟方法研究

非结构动网格上的多介质流数值模拟方法研究

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作者：王兵南京理工大学

学位级别：博士

本文主要研究了在非结构动网格上求解含有可自由运动的介质界面的可压缩多介质流场的一套数值模拟方法。首先采用阵面推进法生成了二维三角形和三维四面体非结构网格,在生成过程中为了提高网格生成效率,采用双向链表和堆的数据结构,加... 详细信息

本文主要研究了在非结构动网格上求解含有可自由运动的介质界面的可压缩多介质流场的一套数值模拟方法。首先采用阵面推进法生成了二维三角形和三维四面体非结构网格,在生成过程中为了提高网格生成效率,采用双向链表和堆的数据结构,加快插入、删除和查找等单元操作。在三维阵面推进法中,提出了线、面、体几何相交判断规则,将复杂几何体的相交判断看作为几个简单几何体的相交判断的合成,同时加入了边交换和面交换技术,提高了网格质量。本文尝试在非结构动网格上通过运用HLLC格式求解ALE方程(ArbitraryLagrangian-Eulerian Formulation)来数值模拟多介质流,将介质界面定义为一种可以自由运动的网格内部边界,它将整个流场分成了若干个区域,分别对应不同的介质。该边界由网格边组成,界面两侧对应两种不同介质中的网格,界面节点上的流动状态矢量都有着两种定义,分别对应界面两侧不同的介质状态。通过求解介质界面上的Riemann问题来追踪介质界面上网格节点的运动。通过公式推导求出了刚性气体状态方程(Stiffened Gas EOS)下多介质Riemann问题的解析解,而对其他拥有复杂形式的状态方程则采用双波近似方法求得Riemann问题的近似解。同时研究了两种介质界面数值通量的求解方法:Lagrange方法和虚拟流体方法(Ghost FluidMethod,GFM),通过算例比较,认为虚拟流体方法比Lagrange方法更适合求解介质界面上存在大压力梯度的多介质流问题。在动网格的处理上,对于小变形多介质界面以及简单多介质流场,非结构网格的变形运用弹簧原理来处理;而对于大变形介质界面和复杂多介质流场,采用局部重构技术来处理。同时,介质界面上的网格节点可能会在界面上进行滑移,导致界面上网格体积为负,因此将介质界面定义为网格变形边界,如果节点滑移幅度过大,则会自动调整界面上的节点和网格,避免造成负体积网格的出现。另外,本文在运用动网格技术求解含有运动弹丸的膛口流场过程中,将整个流场分为两个区域,它们由特殊的内部边界联系,从根本上解决了弹丸从膛内到膛外运动时流场结构发生变化的问题。最后通过水下爆炸、激波诱导水中气泡变形以及机翼与海面相互作用等多介质模型的数值模拟,证明本文的ALE方法是可行的,而且与国内外流行的基于静止网格的Euler方法有如下优点:(1)能够时刻追踪介质界面上每个节点的运动状态,界面形状描述更加精确;(2)能够捕捉含有微小位移的介质界面。

关键词： ALE方程多介质流 Riemann问题非结构动网格局部重构技术阵面推进法

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非结构动网格方法在内燃机数值模拟中的应用

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车用发动机 2012年第1期 1-4页

作者：刘永丰张文平明平剑倪大明哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

提出了一种动态层和弹性平滑结合的非结构动网格方法,在网格运动方向进行网格合并和分裂。由于动态层方法可视为网格重构方法的特例,提出了一种内燃机缸内过程处理的二阶精度的插值计算方法。当网格运动达到一定条件时,将多组网格层同... 详细信息

提出了一种动态层和弹性平滑结合的非结构动网格方法,在网格运动方向进行网格合并和分裂。由于动态层方法可视为网格重构方法的特例,提出了一种内燃机缸内过程处理的二阶精度的插值计算方法。当网格运动达到一定条件时,将多组网格层同时合并或分裂,减少了网格合并和分裂次数,提高了计算效率。对于流场计算部分,采用有限体积法离散流场控制方程,运用SIMPLEC算法求解NS方程,开发了内燃机三维CFD数值模拟程序,计算实例表明计算结果与试验值吻合较好。

关键词：内燃机非结构动网格数值模拟动态层法

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非结构动网格生成方法研究

非结构动网格生成方法研究

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作者：褚江南京理工大学

学位级别：硕士

对含动边界非定常流场进行数值模拟已成为当今世界计算流体力学(CFD)研究的热点之一，而其中的一项关键技术就是动网格的生成。本文结合国家自然科学基金项目“动边界下计算方法和网格生成”对二维非结构网格以及二维非结构动网格的生... 详细信息

对含动边界非定常流场进行数值模拟已成为当今世界计算流体力学(CFD)研究的热点之一，而其中的一项关键技术就是动网格的生成。本文结合国家自然科学基金项目“动边界下计算方法和网格生成”对二维非结构网格以及二维非结构动网格的生成和应用进行了一些研究，主要内容有：采用阵面推进方法生成二维非结构网格。这其中运用矩形结构背景网格技术，初始阵面自动划分技术和网格优化技术，然后给出了一些二维非结构网格生成实例，结果表明生成网格的质量良好，可以应用到数值计算中去。对三种非结构动网格生成技术进行研究，分别是弹簧近似方法，弹性体方法和局部网格重构方法，并着重对弹性体方法进行了研究。在这种方法中，把整个网格区域看成一个弹性体，从而所有网格点的移动由弹性力学的一组基本方程控制，再应用有限元法求解这组方程，就可以得到网格中各点的位移。文中分别应用三种方法生成了若干个非结构动网格实例，并比较了其各自的优缺点。结果表明，与常用的弹簧近似方法相比，弹性体方法具有更强的网格变形能力，但其效率要低于弹簧近似方法。局部网格重构方法适合于大变形问题，但效率较低。对转动和平移这两种典型的含动边界的流场进行了数值模拟，模拟的结果良好。这说明本文中所采用的弹簧近似方法和弹性体方法都能很好地应用到数值计算中去。

关键词：非结构动网格阵面推进法弹簧近似法弹性体方法局部网格重构法

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非结构动网格下非定常气动力计算和嗡鸣研究

非结构动网格下非定常气动力计算和嗡鸣研究

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作者：史爱明西北工业大学

学位级别：硕士

本文主要进行了非结构运动网格技术的研究，并采用了全隐式双时间的时间离散方法和格心格式空间离散的中心有限体积法对二维翼型和三维机翼以及翼身组合体的非定常流场进行了数值模拟；并结合基于非结构运动网格技术的非定常流场解算器... 详细信息

本文主要进行了非结构运动网格技术的研究，并采用了全隐式双时间的时间离散方法和格心格式空间离散的中心有限体积法对二维翼型和三维机翼以及翼身组合体的非定常流场进行了数值模拟；并结合基于非结构运动网格技术的非定常流场解算器研究了舵面的跨音速单自由度颤振——“嗡鸣”。在非结构运动网格技术方面，本文发展了一种适用于解决非定常气动力计算的、高效的、鲁棒性较好的非结构运动网格方法。在现有的经典线性弹簧方法的基础上，通过对网格单元边、面和体的考虑，引入了对线性弹簧倔强系数诸如抗拉、抗扭和抗压等多种修正方法。在计算量增加不多的情况下，大大的提高了非结构运动网格的适应性，具有一定的工程实用价值。在流场求解技术方面，本文在时间推进上采用全隐式的双时间推进方法；在空间上采用格心格式的有限体积法对非定常Euler方程进行空间离散，用四步Runge—Kutta方法作显式的拟时间推进，同时采用当地时间步长、隐式残值光顺等加速收敛措施；求解了二维亚、跨、超音速的非定常流场和三维无后掠机翼、M6机翼、翼身组合体的非定常流场。非定常流场的计算结果与实验结果符合的很好说明本文非定常流场计算正确，非结构运动网格可靠、鲁棒性好。在气动弹性问题方面，本文采用能量法分析和研究了嗡鸣。从非定常流场计算出发系统的研究了嗡鸣发生的机理以及扰流片对嗡鸣起抑制作用的机理；应用能量法确定了嗡鸣发生的边界；并且研究了机翼舵面之间有隔膜和无隔膜以及机翼上有上翼扰流片和无上翼扰流片对嗡鸣发生边界的影响；得出了有意义的结论。

关键词：非结构动网格线性弹簧法双时间 Euler方程嗡鸣扰流片

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用非结构动网格方法模拟有相对运动的多体绕流

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空气动力学学报 2001年第3期19卷 310-316页

作者：郭正李晓斌瞿章华刘君国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

发展了用于模拟有相对运动的多体非定常绕流 ,并计算由流场决定的外弹道的数值方法。该方法采用非结构动网格 ,显式NND有限体积格式 ,求解非定常Euler方程 ,并耦合了刚体动力学方程。作为例证 ,计算了俯仰振动的NACA0 0 12翼型绕流 ,计... 详细信息

发展了用于模拟有相对运动的多体非定常绕流 ,并计算由流场决定的外弹道的数值方法。该方法采用非结构动网格 ,显式NND有限体积格式 ,求解非定常Euler方程 ,并耦合了刚体动力学方程。作为例证 ,计算了俯仰振动的NACA0 0 12翼型绕流 ,计算结果与实验及文献结果吻合。最后 ,整个策略用于计算二维机翼外挂物分离流场 ,并确定了外挂物下落轨迹。

关键词：非结构动网格相对运动多体非定常绕流数值模拟刚体动力学方程 NACA0012翼型绕流

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在非结构动网格上追踪多介质界面的ALE方法

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空气动力学学报 2008年第1期26卷 91-95页

作者：王兵许厚谦谭俊杰石清南京理工大学动力工程学院江苏南京210094 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

在处理带有介质分界面的多介质流动问题时,把介质边界当作一种特殊的边界,并且在该边界上的点都有着双重的定义,分别对应边界两侧的不同介质状态,通过利用HLLC方法求解任意拉格朗日—欧拉方程(ALE),以及运用界面跟踪和动网格方法分别对... 详细信息

在处理带有介质分界面的多介质流动问题时,把介质边界当作一种特殊的边界,并且在该边界上的点都有着双重的定义,分别对应边界两侧的不同介质状态,通过利用HLLC方法求解任意拉格朗日—欧拉方程(ALE),以及运用界面跟踪和动网格方法分别对一维和二维多介质流进行了数值模拟,并得到了满意的结果。

关键词：多介质流界面追踪非结构动网格 HLLC方法 ALE方程

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