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RADIOSS求解器的ALE流固耦合技术在客机水上迫降仿真分析的应用(二)

2014/12/8    来源:Altair    作者:张宁  索小争      
关键字:ALE  流固耦合  水上迫降  仿真  
本文基于民航适航条例的提出,以RADIOSS求解器进行某客机水上迫降仿真,采用了ALE(任意拉格朗日欧拉)技术来处理流固耦合问题。其中流体的力学性能和流固之间接触行为的准确建模对仿真结果的影响至关重要,借助RADIOSS求解器可方便高效的解决这一问题。

3 ALE水上迫降建模

3.1网格划分

    对于机体部分,不在本文的关注重点内,故只需以壳单元描述外表面,赋予7075铝合金的材料参数,对其进行刚性化处理,同时按照设计情况进行重心、重量、转动惯量的定义,如图10所示。

图10 客机模型

图10 客机模型

    对于流体部分,只有六面体单元或平面问题中的QUAD单元兼容欧拉和ALE描述,模型采用了六面体进行划分。由于ALE算法需要网格尺寸足够精细,需结合自身情况,在模型规模与计算资源之间合理匹配。可采用如图11所示的处理方法,最终目的是在计算精度与求解成本之间做出权衡。水的深度方向的网格处理见本章3.3小节的介绍。

 图11 网格粗疏分布示意图

图11 网格粗疏分布示意图

    其中的精细网格与粗疏网格的尺寸比例关系,如表2所示。

 表2 网格粗疏尺寸的比例示意图

 表2 网格粗疏尺寸的比例示意图

    如果分析中关注的最高频率是f,流体声速为c,对于粗糙网格的尺寸L应满足式1。

    L<c/10f    (1)

    已知Inlet和Outlet相邻计算域的网格尺寸为L,其单元厚度T应满足式2。

    T=L/10     (2)

3.2载荷

    为了减少中间过程的计算时间,把客机放置到接近水面处,以45m/s的水平前冲速度、3m/s的下降速度冲击向水面,并对客机设置重力加速度,如图12所示。

 图12 赋予客机的载荷

图12 赋予客机的载荷

责任编辑:吴星星
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