一种高超声速飞行器热气动弹性特性的耦合计算方法

    公开(公告)号:CN107368661B

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN201710621122.6

    申请日:2017-07-27

    Abstract: 本发明公开了一种高超声速飞行器热气动弹性特性的耦合计算方法,从气动力、气动热、结构传热和结构应力/变形等物理场特征时间出发,在考虑现有计算资源和不降低耦合计算精度的前提下,有效减小了耦合分析方法的计算量,可用于高超声速飞行器实际结构的热气动弹性分析。本发明通过监控结构温度场的变化情况实现了耦合时间步长的动态调整,在有效保证耦合计算精度的情况下,大幅度提升耦合计算效率这一难题。该方法可有效实现高超声速飞行器整机结构或部件的热气动弹性特性分析;同时,对同样涉及飞行器流‑热‑固耦合计算问题也具备求解能力,譬如气动热与传热耦合问题、结构热安全性评估问题等。

    一种两级入轨可重复使用飞行器规模估算方法

    公开(公告)号:CN107871057A

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201711145852.X

    申请日:2017-11-17

    CPC classification number: G06F19/00

    Abstract: 本发明公开了一种两级入轨可重复使用飞行器规模估算方法,包括如下步骤:步骤一、计算预设尺寸下飞行器的第二级结构质量;步骤二、计算第二级所需推进剂质量;步骤三、在第二级结构有效容积足够装载第二级推进剂和有效载荷后得到第二级结构尺寸和质量规模参数;步骤四、计算预设尺寸下飞行器的第一级结构质量;步骤五、计算第一级所需推进剂质量;步骤六、在第一级结构有效容积足够装载第一级推进剂后得到第一级结构尺寸和质量规模参数。本发明方法可系统评估两级入轨可重复使用飞行器在符合入轨需求情况下的结构规模,并可用于分析发动机、燃料、轨道等不同因素对整体结构尺寸和质量规模的影响。

    一种基于相位检测的结构内部温度场测量方法

    公开(公告)号:CN105403323B

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201511016387.0

    申请日:2015-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于相位检测的结构内部温度场测量方法,利用发射波和被测目标反射的接收回波之间声波的相位差所包含的超声波传播时间信息,用于热传导的反问题时,可以直接利用测量获得的相位差代入热声学方程的变形形式,也可以利用时间‑相位关系换算超声传播时间后代入热声学方程的传统形式,在基于热传导反问题计算获得等效的热边界条件后,再根据热传导的正问题求解获得被测结构内部不同时刻的温度场分布状态。本发明在常规相位检测仪器和硬件电路的基础上即可实现高精度测量固体内部非均匀温度场的需求。

    一种考虑热接触的高温结构热力耦合拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN119442813A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202510038941.2

    申请日:2025-01-10

    Abstract: 本发明属于高温热结构优化设计领域,公开了一种考虑热接触的高温结构热力耦合拓扑优化方法。方法包括如下步骤:建立含接触热阻界面的热力耦合有限元分析方法;基于上述步骤中的含接触热阻界面的热力耦合有限元分析方法进行高温结构的热力耦合分析,建立含有多个约束的拓扑优化模型;对拓扑优化模型的目标函数和约束函数进行灵敏度求解,获得灵敏度列式;将灵敏度通过密度过滤法进行过滤;采用移动渐近线优化算法MMA更新拓扑优化模型中的变量。将接触问题扩展到热力耦合结构,有利于对含热接触的高温结构开展精细化设计,同时通过优化结果给出接触热阻对力热耦合结构的调控机制,从而提高含热接触的高温结构设计的精细化程度。

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