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INTESIM复杂的多物理场耦合虚拟仿真
时间:2019-10-13    评论:0
    来源:英特工程仿真技术(大连)有限公司
    在真实物理世界中,问题往往涉及到多种物理场之间的相互作用,仅考虑单种物理场分析结果的精度往往是不够的,需要进一步考虑物理场中间的相互作用情况,对复杂的多物理场问题进行耦合仿真。

    发动机尾喷管结构流固热耦合分析

    高超速航空器的推进装置为拉法尔形式的尾喷管,在飞行器高速飞行过程中,高温高压燃气在尾喷管中加速运动,喷管内壁面受到高温燃气加热,需要低温气膜使壁面与高温燃气隔离开,同时外壁面受到高速气流直接的气动加热。

气膜孔位置附近的温度分布 

    问题中涉及多种复杂的物理现象,如高超速流动、气动加热、气膜冷却、热辐射等。英特仿真针对各个现象采用精确的物理模型,例如基于 SU2 开发的气孔模型,通过 Thermal-Structural 热结构求解器与 SU2 进行流固热耦合分析,对尾喷管的内外流场同时进行求解,将流场压力和热流作为结构分析条件,分析得到尾喷管结构的热变形与热应力,作为尾喷管结构可靠性的验证分析。


尾喷管共轭热传导气膜冷却效果

    问题特点:

    · 共轭热传导问题

    · 气孔模型

    · 高速可压缩流体(Ma=3)

    AGARD 标模颤振的流固耦合仿真

    AGARD445.6 机翼颤振特性风洞试验是由美国航天局兰利研究中心跨声速动态风洞中完成的。目前常用 AGARD445.6 弱机翼模型作为验证计算程序跨声速颤振特性标准算例。AGARD445.6 机翼模型的翼型为 NACA64A004,机翼的平面形状如上如所示,机翼根弦长 21.96 英寸,展长 30 英寸,前缘后掠角 45°。


    问题特点:

    · 跨声速颤振问题

    · 精确捕捉动压变化

    · 精确捕捉激波形状

    大展弦比机翼颤振非线性问题的流固耦合仿真

    大展弦比机翼由于大攻角来流时气动失稳而形成强烈的气动激振力,很容易造成机翼的颤振。颤振发生时结构不断从外界获取能量并导致振幅迅速增大从而丧失稳定性,具有极大的破坏性。


    在机翼颤振发作时,机翼产生柔性大变形,此时分析需考虑材料非线性和几何非线性因素。英特仿真通过流固耦合方法,针对某大展旋比机翼进行高速外流场和非线性结构振动的耦合仿真,并将仿真结果与试验结果进行比较,最小颤振动压以及发生最小颤振时的来流马赫数都与试验很好地吻合。


结构网格翼型变形云图                    流体网格翼型变形云图

    问题特点:

    · 大展旋比机翼

    · 气动失稳

    · 柔性大变形

    · 双向流固耦合方法
标签:INTESIM物理耦合
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