王梓伊， 张伟伟

西北工业大学 航空学院， 西安 710072

适用于参数可调结构的非定常气动力降阶建模方法

王梓伊， 张伟伟*

西北工业大学 航空学院， 西安 710072

基于计算流体力学(CFD)的非定常气动力降阶模型(ROM)可以极大提高气动弹性分析效率，然而现有的ROM只能针对固定参数结构，即只适合于固定模态振型，这使得现有ROM在气动弹性优化设计和不确定性分析等结构变参问题中应用受限。针对该问题，在文献[20]基础上提出了一种新的适用于任意模态振型的非定常气动力建模方法。首先将待设计/分析的结构进行参数化抽样和模态分析，之后通过主成分分析(PCA)得到若干基振型，再将这些基振型线性叠加即可拟合抽样空间内任何参数下结构的前若干阶振型。当结构参数改动时，仅仅是叠加系数发生变化。算例表明，仅用很少的基振型就能达到理想的拟合精度。经典的气动力降阶方法可用于基振型坐标下的气动力降阶，进一步变换可得到适用于不同结构的ROM，这意味着，结构参数可以在抽样空间内任意调节改动，而ROM却是通用的。该方法能广泛用于气动弹性优化设计和不确定性分析工作，可提高颤振分析精度和效率。

结构优化； 参数变动； 降阶模型(ROM)； 跨声速流； 颤振； 非定常气动力

为了提高气动弹性分析的效率，工程上常借助线化势流理论来计算气动力，然而，该方法并不适用于跨声速和大迎角的情况。由于大型客机和大型运输机等飞行器的巡航速度处于跨声速区，并且很多歼击机也需要在跨声速区保持必要的作战性能，在这种情况下，基于线化理论的非定常气动力建模方法便不再适用。……