窦怡彬
- 作品数：8 被引量：22H指数：3
- 供职机构：上海航天技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防基础科研计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 高超声速舵面颤振分析被引量：12
- 2009年
- 使用分层求解技术进行了高超声速舵面的颤振分析。基于Volterra级数降阶模型构造非定常气动力状态空间模型;应用载荷参数空间插值传递方法实现气动网格和结构网格之间的数据传递;应用非耦合热-结构方法得到热结构有限元模型;结合非定常气动力模型构造气动弹性分析模型。最后应用该气动弹性模型,针对一个根部固支的高超声速舵面进行了颤振分析。计算结果表明受高超声速气动热载荷影响,根部固支舵面的一阶弯曲和扭转频率变化较大,从而导致临界颤振速度下降较多。
- 窦怡彬徐敏安效民姚伟刚
- 关键词：气动弹性降阶模型高超声速颤振
- 基于SCI／ERA方法的高效气动力降阶模型被引量：2
- 2012年
- 由正交Walsh函数构造Walsh-单信号-复合-输入,对其作用下的计算流体力学响应采用单信号-复合-输入/特征系统实现算法SCI/ERA(Single-Composite-Input/Eigensystem Realization Algorithm)辨识得到离散时间非定常气动力状态空间降阶模型。通过对Isogai机翼剖面气动弹性算例的计算证明该方法具有和非定常计算流体力学方法相当的精度同时模型维数降低2个数量级;在模型构造时间上,SCI/ERA方法比脉冲/ERA方法计算效率提高24%,同时内存占用减小34%;由理论分析可知当耦合结构模态数目增加时,SCI/ERA方法所需的计算开销增幅远小于脉冲/ERA方法;采用频域平衡特征正交分解BPOD(Balanced Proper Orthogonal Decomposition)方法可以准确地从降阶模型中提取出一个低频二次降阶模型,同时保持与原模型相当的精度。二次降阶后模型维数进一步减小88%。
- 窦怡彬徐敏Christian Breitsamter
- 关键词：降阶模型
- 弹性变形对细长旋成体压心影响研究
- 2015年
- 采用CFD/CSD耦合方法计算了纵向平面内细长旋成体的静气动弹性问题,研究了不同攻角下弹性变形对细长旋成体压心位置的影响规律。流场计算采用可压缩N-S方程求解,湍流模型采用可实现k-ε模型;采用自动支撑惯性释放方法计算了无约束细长旋成体的静气动弹性变形。算例结果表明:1随着攻角增大,静气动弹性变形呈现从一阶弯曲为主到一阶、二阶弯曲共存形式;2无论是刚体模型还是考虑静气动弹性变形的弹性体模型,其压心位置都随攻角增大而后移;3相同来流攻角下,静气动弹性变形使细长旋成体头部攻角增大,导致压心位置相对刚体模型靠前;4随着攻角增大,细长旋成体圆柱段上压力分布逐渐增加,弹性变形引起的头部压力增加对整体压心位置的影响逐渐减小,因此压心位置前移量逐渐减小。对于本文计算模型,弹性变形引起的压心位置改变量不超过弹身长度的1.55%。
- 窦怡彬史晓鸣李海东
- 关键词：CFD/CSD耦合细长旋成体静气动弹性惯性释放
- 基于CFD/CSD的超声速舵面动载荷计算及其应用
- 分析了超声速气动控制舵面在瞬态气动载荷作用下的位移及应力的时域变化情况。采用基于volterra级数的气动弹性系统降阶模型快速获得了舵面的颤振边界。通过CFD/CSD全耦合计算了舵面在颤振速度下的瞬态气动载荷,并通过参数...
- 蔡天星徐敏姚伟刚窦怡彬
- 关键词：CFD/CSD颤振分析动载荷气动弹性
- 文献传递
- 时域CFD/CSD耦合方法能量精度分析及应用
- 2011年
- 研究两类时域计算流体力学/计算结构力学(CFD/CSD)耦合方法:串行分区方法和并行分区方法。从耦合界面能量守恒的角度分析不同耦合方法对能量守恒误差的影响。在非同位方法和并行分区方法的基础上提出非同位并行分区方法。使用不同的耦合方法,对二维气动弹性算例Isogai Wing进行计算,结果表明减小耦合界面上的能量守恒误差可以有效的提高计算精度,效率高于紧耦合方法;非同位分区方法的能量守恒误差小于同位分区方法,并且可以使控制方程满足界面连续条件;非同位并行分区方法继承非同位分区方法和并行分区方法的全部优点,采用该方法计算颤振边界,和文献结果吻合。
- 窦怡彬徐敏
- 关键词：振动与波气动弹性
- 基于CFD/CSD耦合的超声速舵面动载荷计算被引量：4
- 2011年
- 该文分析了超声速气动控制舵面在瞬态气动载荷作用下的位移及应力的时域变化。采用基于Volterra级数的气动弹性系统降阶模型快速获得了舵面的颤振边界。通过CFD/CSD耦合计算,确定了舵面在颤振速度下的瞬态气动载荷,并利用参数空间下的有限元四结点方法将每一时刻的气动载荷插值并施加到结构结点上,进行了瞬态响应分析,得到了舵面在瞬态载荷作用下的动应力。计算结果表明:由于气动载荷的变化以及结构快速振动引起的惯性力的作用,轴根部最大弯曲应力是定常气动载荷作用下应力的3倍左右。
- 蔡天星徐敏姚伟刚窦怡彬
- 关键词：气动弹性力学动载荷CFD/CSD
- 基于CFD/CSD耦合的二维壁板颤振特性研究被引量：4
- 2011年
- 该文基于CFD/CSD(计算流体动力学/计算结构动力学)耦合方法,在时域内对二维壁板的颤振进行了分析。采用D’Alembert原理和有限元方法,建立了壁板在超声速流作用下的非线性动力学模型。采用Von Karman非线性应变位移关系来描述结构大变形,用Euler方程计算了非定常气动力。应用载荷参数空间插值传递方法,实现了气动网格和结构网格之间的数据传递。计算结果表明:颤振幅值和频率随着动压的增加而增加,同时最大速度位置从平衡位置向外移动;壁板波动引起流场激波膨胀波之间的交替转换是导致壁板颤振的主要原因。
- 窦怡彬徐敏蔡天星姚伟刚
- 关键词：CFD/CSD耦合壁板颤振有限元方法数据传递
- 基于CFD/CSD耦合的二维受热壁板颤振特性研究
- 本文基于CFD/CSD(计算流体力学/计算结构力学)耦合方法进行了二维壁板的颤振分析。采用D’Alembert原理和有限元方法建立了二维简支受热壁板在超声速流作用下的非线性动力学方程,并在时域内进行求解。其中几何非线性采...
- 窦怡彬徐敏蔡天星姚伟刚
- 关键词：壁板颤振CFD/CSD耦合有限元方法数据传递
- 文献传递
