机翼极限环颤振的CFD/CSD全隐式紧耦合方法

作者：黄杰; 姚卫星; 姜志平; 周丹发

来源：振动.测试与诊断, 2020, 40(03): 494-625.

DOI：10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2020.03.010

• 极限环颤振
• 数值方法
• 紧耦合
• 几何非线性
• 伪迭代

发展了一种机翼极限环颤振的全隐式紧耦合数值方法。流场的空间和时间离散分别采用基于有限体积法的Roe格式和双时间步长法。结构瞬态响应采用基于Newmark法的有限元法求解,并考虑机翼大变形情况下的几何非线性。此外,流场和结构分析均采用隐式时间推进格式。紧耦合方法在传统松耦合方法的基础上增加了伪迭代,当伪迭代收敛后再进行与真实时间步相关的物理迭代的分析,即能降低传统松耦合方法分析过程中冻结边界条件带来的时间滞后效应。进行了切尖三角翼的跨声速极限环颤振分析,结果表明,紧耦合方法获得的翼尖极限环振荡的幅值和频率均优于传统松耦合方法,更靠近试验结果,因此,紧耦合方法在一定程度上能消除时间推进累积的误差,具有更高的耦合时间精度。

• 单位
  机械结构力学及控制国家重点实验室; 南京航空航天大学; 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所