[发明专利]考虑气动面曲面效应和法向运动的非定常气动力计算方法

权利要求书

1.一种考虑气动面曲面效应和法向运动的非定常气动力计算方法，其特征在于，所述非定常气动力计算方法包括：

对飞行器的变形后气动面进行网格划分；

对飞行器进行结构动力学分析以获取飞行器的结构弹性模态；

从所述飞行器的结构弹性模态中提取与变形后气动面相关的结构弹性模态并插值到变形后气动面的气动网格上；

在变形后气动面的网格上布置偶极子基本解，求解考虑气动面变形的核函数，根据所述核函数求解气动力影响系数矩阵；考虑气动面变形的核函数为λ₁＝x_i-x_j，其中，(x_i,y_i,z_i)是接收点坐标，(x_j,y_j,z_j)是扰动点坐标，n_i是(x_i,y_i,z_i)处的翼面法线方向，n_j是(x_j,y_j,z_j)处的翼面法线方向，ω为结构振动圆频率，U_∞为远方来流速度，R'为接收点与扰动点之间的距离，a_∞为远前方来流的声速，M_∞为来流马赫数；

计算变形后气动面的气动网格的当地法向量；

根据变形后气动面的结构弹性模态和当地法向量求解变形后气动面的法向模态，所述变形后气动面的法向模态根据变形后气动面的结构弹性模态与所述当地法向量相乘来获取；根据变形后气动面的法向模态求解法向运动边界条件；

根据所述法向运动边界条件和所述气动力影响系数矩阵求解变形后气动面网格上的非定常气动力；

根据变形后气动面网格上的非定常气动力和变形后气动面的法向模态以获取广义化的曲面非定常气动力，所述广义化的曲面非定常气动力根据变形后气动面网格上的非定常气动力与所述变形后气动面的法向模态相乘来获取。

2.根据权利要求1所述的考虑气动面曲面效应和法向运动的非定常气动力计算方法，其特征在于，所述法向运动边界条件为其中，w为网格无量纲法向下洗速度，k为减缩频率，b为参考弦长，f为所述变形后气动面的法向模态，n'为曲面法向，为实部，为虚部。

3.根据权利要求2所述的考虑气动面曲面效应和法向运动的非定常气动力计算方法，其特征在于，变形后气动面网格上的非定常气动力Δc_p可根据w＝DΔc_p来获取，其中，w为网格无量纲法向下洗速度，D为气动力影响系数矩阵，Δc_p为气动网格的非定常气动力组成的列向量。

4.根据权利要求3所述的考虑气动面曲面效应和法向运动的非定常气动力计算方法，其特征在于，所述气动力影响系数矩阵D可根据来求解，其中，Δx_j为第j个网格的中剖面长度，l_j为第j个网格的过1/4弦点的展长，χ_j为网格1/4弦线后掠角，K_ij为核函数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的考虑气动面曲面效应和法向运动的非定常气动力计算方法，其特征在于，所述变形后气动面的弦向网格至少大于5，展向网格可根据网格单元长细比进行确定。