飞行器仿真方法、装置、终端设备和存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114996858A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210823106.6G06F119/14(2020.01)(22)申请日2022.07.14(71)申请人中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所地址621000四川省绵阳市涪城区二环路南段6号(72)发明人陈浩齐龙陈波华如豪毕林刘杨庞宇飞袁先旭陈坚强(74)专利代理机构北京观韬中茂律师事务所11553专利代理师张聪聪郝政宇(51)Int.Cl.G06F30/15(2020.01)G06F30/28(2020.01)G06F113/08(2020.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称飞行器仿真方法、装置、终端设备和存储介质(57)摘要本发明涉及一种飞行器仿真方法、装置、终端设备和存储介质，通过获取目标气动参数、目标结构参数和目标时间段；将目标气动参数和目标结构参数输入到飞行器模型，生成初始笛卡尔网格；根据空间网格和目标气动参数进行CFD计算，得到当前时刻的流动状态信息；根据结构动力学方程和目标结构参数，确定结构应力信息和位移信息；在目标时间段内，根据流动状态信息、结构应力和位移信息对初始笛卡尔网格进行更新，本发明实施例借助自适应笛卡尔网格技术实现气动和结构两者网格的一体化生成，并在统一的网格下开展计算。本发明实施例使用的笛卡尔网格的能够自动生成，并且无需在不同的计算软件之间人工传递数据，自动化程度更高。CN114996858ACN114996858A权利要求书1/2页1.一种飞行器仿真方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标气动参数、目标结构参数和目标时间段；将所述目标气动参数和所述目标结构参数输入到飞行器模型，生成初始笛卡尔网格；根据初始笛卡尔网格和所述目标气动参数进行CFD计算，得到当前时刻的流动状态信息；根据结构动力学方程和所述目标结构参数，确定结构应力信息和位移信息；在所述目标时间段内，根据所述流动状态信息、所述结构应力和位移信息对所述初始笛卡尔网格进行更新。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标气动参数至少包括来流速度、密度、压强和攻角中的一种或多种，所述目标结构参数至少包括质量、刚度、阻尼系数和固有频率中的一种或多种；所述将所述目标气动参数和所述目标结构参数输入到飞行器模型，生成初始笛卡尔网格，包括：将所述目标气动参数和所述目标结构参数输入到飞行器模型中，确定模型表面离散网格；根据所述模型表面离散网格，计算域尺寸和坐标、初始网格尺寸、自适应加密次数和表面网格信息，其中，所述表面网格信息至少包括各网格单元对应的顶点坐标；根据所述域尺寸和坐标、初始网格尺寸、自适应加密次数和表面网格信息，生成所述初始笛卡尔网格。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述域尺寸和坐标、初始网格尺寸、自适应加密次数和表面网格信息，生成所述初始笛卡尔网格，包括：根据所述计算域和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的均匀空间笛卡尔网格；根据空间笛卡尔网格的网格点的坐标信息和表面网格坐标信息，计算各空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系；其中，所述空间笛卡尔网格至少包括与表面相交的笛卡尔网格，表面内部的笛卡尔网格或表面外部的笛卡尔网格；对与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，将所述与表面相交的笛卡尔网格均匀分为预设数量的子单元，并确定各子单元相对表面的位置关系；判断最密一层的笛卡尔网格是否达到设定的自适应加密次数；若达到所述自适应加密次数，则生成所述初始笛卡尔网格。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据初始笛卡尔网格和所述目标气动参数进行CFD计算，得到当前时刻的流动状态信息，包括：基于空间离散网格，以及所述目标气动参数，通过求解Navier‑Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，收敛后得到当前时刻的流动状态信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据结构动力学方程和所述目标结构参数，确定结构应力信息和位移信息，包括：根据所述流动状态信息，在物面附近通过插值方法得到物面网格节点的气动力，获得结构载荷信息；根据所述结构载荷信息，通过结构动力学方程计算得到结构应力信息；计算结构的位移信息。2CN114996858A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述目标时间段内，根据所述流动状态信息、所述结构应力和位移信息对所述初始笛卡尔网格进行更新，包括：获取物面边界的位移信息，更新物面边界的位置；根据所述位移结构的位移信息，计算对应的表面网格坐标信息；重新生成结构的位移信息并对初始笛卡尔网格进行更新。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若更新时间达到所述目标时间段，则停止更新，并输出仿