《氣動彈性的流固耦合分析方法》是2016年1月北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是劉超峰、邱菊。
基本介紹
- 中文名：氣動彈性的流固耦合分析方法
- 作者：劉超峰、邱菊
- ISBN：9787512418790
- 定價：48元
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2016年1月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書介紹氣動彈性的概念、分類和基本方法，以及流固耦合計算方法的基本概念和研究概況，介紹可面向工程設計的使用通用(商用)軟體進行顫振分析的方法、流程、計算步驟和使用特點，並進一步介紹帶升力面組合體超聲速顫振、熱顫振和氣動伺服彈性的計算方法和一般規律。
本書適合氣動彈性專業的本科高年級學生、研究生和流固耦合相關領域(航空航天、海洋工程、建築風工程、汽車工程、生物醫藥等領域)的研究人員和工程技術人員參考使用。
圖書目錄
第1章 計算氣動彈性力學概況………………………………………………………………… 1
1．1 氣動彈性的基本概念…………………………………………………………………… 1
1．2 靜氣動彈性問題………………………………………………………………………… 2
1．3 動氣動彈性問題………………………………………………………………………… 4
1．3．1 氣動彈性穩定性問題……………………………………………………………… 4
1．3．2 氣動彈性回響問題………………………………………………………………… 6
1．4 小 結…………………………………………………………………………………… 7
第2章 氣動彈性分析的基本方法……………………………………………………………… 8
2．1 靜氣動彈性計算方法…………………………………………………………………… 8
2．1．1 柔度法……………………………………………………………………………… 8
2．1．2 模態法……………………………………………………………………………… 8
2．1．3 顫振法……………………………………………………………………………… 9
2．2 動氣動彈性計算方法…………………………………………………………………… 10
2．2．1 結構離散化運動方程……………………………………………………………… 10
2．2．2 結構離散化運動方程模態疊加法………………………………………………… 11
2．2．3 非定常氣動力計算及顫振計算方程……………………………………………… 11
2．2．4 表面樣條插值方法………………………………………………………………… 12
2．2．5 顫振傳統計算方法………………………………………………………………… 16
2．2．6 一種改進的g法………………………………………………………………… 23
2．2．7 非定常氣動力的計算……………………………………………………………… 26
2．3 小 結…………………………………………………………………………………… 27
第3章 基於當地流活塞理論的氣動彈性分析方法………………………………………… 28
3．1 活塞理論………………………………………………………………………………… 28
3．2 當地流活塞理論………………………………………………………………………… 28
3．3 非定常下洗和壓力分布………………………………………………………………… 29
3．3．1 任意翼面的非定常壓力分布……………………………………………………… 30
3．3．2 旋成體機身的非定常壓力分布…………………………………………………… 31
3．4 模態坐標表示的廣義非定常氣動力…………………………………………………… 31
3．4．1 模態坐標表示的廣義非定常氣動力……………………………………………… 31
3．4．2 翼面的廣義非定常氣動力………………………………………………………… 32
3．4．3 機身的廣義非定常氣動力………………………………………………………… 33
3．5 小 結…………………………………………………………………………………… 34
第4章 流固耦合方法概述…………………………………………………………………… 35
4．1 流固耦合的基本概念…………………………………………………………………… 35
4．2 流體軟體中的流固耦合方式…………………………………………………………… 36
4．2．1 滑動格線的耦合方式……………………………………………………………… 36
4．2．2 動格線生成的耦合方式…………………………………………………………… 37
4．3 流體軟體和固體軟體的耦合方式……………………………………………………… 39
4．3．1 直接耦合的流固耦合方式………………………………………………………… 39
4．3．2 疊代耦合求解的流固耦合方式…………………………………………………… 40
4．4 第三方的流固耦合軟體………………………………………………………………… 40
4．5 流固耦合方法…………………………………………………………………………… 41
4．5．1 空間離散格式……………………………………………………………………… 41
4．5．2 界面的耦合方法和流固格線的相容性…………………………………………… 42
4．5．3 時間推進格式……………………………………………………………………… 44
4．6 小 結…………………………………………………………………………………… 46
第5章 基於Flightloads&Nastran的氣動彈性分析………………………………………… 47
5．1 Flightloads&Nastran軟體介紹……………………………………………………… 47
5．1．1 軟體簡介…………………………………………………………………………… 47
5．1．2 主要功能…………………………………………………………………………… 47
5．1．3 技術特點…………………………………………………………………………… 48
5．1．4 基本模組…………………………………………………………………………… 49
5．1．5 套用領域…………………………………………………………………………… 49
5．2 基於Flightloads&Nastran的三維翼型氣動彈性分析……………………………… 53
5．2．1 三維翼型模型……………………………………………………………………… 53
5．2．2 結構模態分析……………………………………………………………………… 54
5．2．3 氣動格線面設定…………………………………………………………………… 57
5．2．4 氣動結構耦合設定………………………………………………………………… 58
5．2．5 減縮頻率定義……………………………………………………………………… 59
5．2．6 結構檢測點設定…………………………………………………………………… 60
5．2．7 顫振分析定義……………………………………………………………………… 60
5．3 顫振結果分析…………………………………………………………………………… 64
5．4 小 結…………………………………………………………………………………… 65
第6章 基於ADINA 的氣動彈性分析……………………………………………………… 66
6．1 ADINA 軟體介紹……………………………………………………………………… 66
6．1．1 軟體簡介…………………………………………………………………………… 66
6．1．2 主要功能…………………………………………………………………………… 66
6．1．3 技術特點…………………………………………………………………………… 69
6．1．4 基本模組…………………………………………………………………………… 72
6．1．5 套用領域…………………………………………………………………………… 72
6．2 基於ADINA 的二維翼型流固耦合分析……………………………………………… 73
6．2．1 模型概述…………………………………………………………………………… 73
6．2．2 剛性體的CFD計算……………………………………………………………… 74
6．2．3 柔性體的FSI計算……………………………………………………………… 84
6．3 三維算例………………………………………………………………………………… 99
6．4 小 結………………………………………………………………………………… 110
第7章 基於MpCCI的氣動彈性分析……………………………………………………… 111
7．1 MpCCI軟體介紹……………………………………………………………………… 111
7．1．1 軟體簡介………………………………………………………………………… 111
7．1．2 主要功能………………………………………………………………………… 112
7．1．3 技術特點………………………………………………………………………… 112
7．1．4 基本模組………………………………………………………………………… 114
7．1．5 套用領域………………………………………………………………………… 114
7．2 基於MpCCI的二維翼型流固耦合分析…………………………………………… 115
7．2．1 CAD及模型設定………………………………………………………………… 115
7．2．2 MpCCI耦合計算結果…………………………………………………………… 116
7．3 基於MpCCI的三維模型翼氣動彈性分析………………………………………… 118
7．3．1 流體計算………………………………………………………………………… 118
7．3．2 結構計算………………………………………………………………………… 124
7．3．3 MpCCI耦合計算設定…………………………………………………………… 126
7．3．4 顫振分析………………………………………………………………………… 135
7．4 小 結………………………………………………………………………………… 140
第8章 基於ADI．Dragonfly的氣動彈性分析……………………………………………… 141
8．1 ADI．Dragonfly軟體介紹…………………………………………………………… 141
8．1．1 軟體簡介………………………………………………………………………… 141
8．1．2 主要功能………………………………………………………………………… 141
8．1．3 技術特點………………………………………………………………………… 142
8．1．4 套用領域………………………………………………………………………… 143
8．2 超聲速組合體顫振預測的算例……………………………………………………… 143
8．2．1 分析流程………………………………………………………………………… 143
8．2．2 新建/刪除工程…………………………………………………………………… 144
8．2．3 參數列表………………………………………………………………………… 145
8．2．4 建立模型………………………………………………………………………… 152
8．2．5 程式求解………………………………………………………………………… 154
8．2．6 結果處理和繪圖輸出…………………………………………………………… 154
8．3 小 結………………………………………………………………………………… 163
第9章 帶升力面組合體超聲速顫振方法…………………………………………………… 164
9．1 組合體顫振計算概述………………………………………………………………… 164
9．2 舵面顫振計算………………………………………………………………………… 164
9．3 組合體顫振計算……………………………………………………………………… 167
9．3．1 控制方程………………………………………………………………………… 167
9．3．2 氣動力模型……………………………………………………………………… 168
9．3．3 結構運動的時域仿真…………………………………………………………… 168
9．4 熱顫振計算…………………………………………………………………………… 171
9．4．1 高超聲速氣動加熱分析………………………………………………………… 172
9．4．2 結構傳熱和溫度場分析………………………………………………………… 173
9．4．3 熱彈性耦合和熱模態分析……………………………………………………… 173
9．5 氣動伺服彈性計算…………………………………………………………………… 176
9．5．1 伺服氣動彈性研究的現狀與發展……………………………………………… 176
9．5．2 氣動伺服彈性計算結果………………………………………………………… 179
9．6 小 結………………………………………………………………………………… 181
附錄一 顫振的物理基礎和影響因素………………………………………………………… 182
一、顫振的物理基礎………………………………………………………………………… 182
二、各種因素對顫振穩定性的影響………………………………………………………… 185
附錄二 HD3103B舵面模型風洞顫振試驗………………………………………………… 187
一、幾何模型和工況………………………………………………………………………… 187
二、結構參數………………………………………………………………………………… 188
三、氣動參數………………………………………………………………………………… 191
四、顫振計算結果與結論…………………………………………………………………… 201
參考文獻………………………………………………………………………………………… 202
