[发明专利]一种高超声速流动‑传热与结构响应的多场耦合瞬态数值的方法

摘要

本发明公开了一种高超声速流动‑传热与结构响应的多场耦合瞬态数值的方法，包括根据结构确定壁面温度和位移边界条件，在流体‑固体耦合界面进行数据交换，得到当前温度和位移边界条件；同时求解预设的各个守恒方程的耦合解格式得到当前的热流和压力；在流体‑固体耦合界面进行数据交换，得到固体区域的边界条件；根据固体区域的边界条件，通过热力全耦合的方法进行求解得到壁面温度和结构位移；反复执行上述步骤直至满足预设的停止条件。通过使用本发明中的方法，可以实现高超声速非平衡流动求解器与结构热/力全耦合求解器相耦合的多场耦合计算，使得对高超声速飞行器的气动热力环境和结构热力响应的预测更符合物理实际，并可保证计算精度。

主权项

一种高超声速流动‑传热与结构响应的多场耦合瞬态数值的方法，其特征在于，该方法包括：A、预先建立多物理场耦合模型并设置当前边界条件；B、根据结构确定壁面温度和位移边界条件，在流体‑固体耦合界面进行数据交换，得到流体区域的当前温度和位移边界条件；C、根据流体区域的当前温度和位移边界条件，在流体区域同时求解预设的各个守恒方程的耦合解格式，在计算一个时间步Δt之后，得到当前的热流和压力；D、根据当前的热流和压力，在流体‑固体耦合界面进行数据交换，得到固体区域的边界条件；E、根据所述固体区域的边界条件，在固体区域通过热力全耦合的方法进行求解，计算一个时间步Δt之后，得到壁面温度Tw和结构位移us；F、判断是否满足预设的停止条件，如果是，则停止整个流程；否则，返回执行步骤B。