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基于LSTM的超临界机翼抖振边界预测方法
被引量:
1
1
作者
王紫浩
李滚
+2 位作者
刘大伟
陈德华
张书俊
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期56-65,I0001,共11页
超临界机翼的抖振对运输机的安全性和稳定性有着极大的影响,如何高效准确地确定抖振边界一直是备受关注的研究热点。针对CHN-T1型运输机标模,构建了一种基于长短时记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络的超临界机翼抖振边界预测...
超临界机翼的抖振对运输机的安全性和稳定性有着极大的影响,如何高效准确地确定抖振边界一直是备受关注的研究热点。针对CHN-T1型运输机标模,构建了一种基于长短时记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络的超临界机翼抖振边界预测框架。根据CHN-T1标模的计算数据,设计了基于LSTM的气动力系数预测模型和抖振起始迎角判定模型,用于准确预测给定马赫数下气动力系数的变化趋势,并且实现了抖振起始迎角的快速判定;通过整合抖振起始迎角数据确定了CHN-T1标模的抖振边界,并用风洞试验数据验证了结果的准确性。研究结果显示,LSTM模型对气动力系数变化趋势有良好的预测能力,其均方根误差维持在2%以内;同时,在抖振起始迎角的判定方面表现出色,抖振边界的误差保持在2%以内。这些结果验证了该方法在抖振边界预测中的可靠性和准确性,为超临界机翼的抖振研究提供了有力支持。
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关键词
超临界机翼
抖振边界
气动力系数预测
长短时记忆
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职称材料
一种预计机翼跨音速抖振边界的高精度方法
被引量:
2
2
作者
杨智春
刘金利
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第12期1717-1721,共5页
在用定常气动参数对机翼跨音速抖振边界进行仿真预计时,由于有些流场条件下的气动参数在抖振始发攻角附近变化不明显,给抖振边界的准确预计带来困难。因而提出了确定抖振始发攻角的气动参数曲线最大曲率法,通过求解机翼不同攻角下的定...
在用定常气动参数对机翼跨音速抖振边界进行仿真预计时,由于有些流场条件下的气动参数在抖振始发攻角附近变化不明显,给抖振边界的准确预计带来困难。因而提出了确定抖振始发攻角的气动参数曲线最大曲率法,通过求解机翼不同攻角下的定常流场N-S方程,获得机翼的升力系数、俯仰力矩系数和后缘压力系数,用四次多项式分别对这些气动参数进行曲线拟合,得到各种曲线的曲率方程,由曲率的极大值点确定抖振始发攻角。用该方法对一个NACA0012翼型在0.775马赫下的抖振始发攻角的仿真预计结果与风洞试验得到的抖振始发攻角对比表明具有较高的预计精度。
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关键词
跨音速
抖
振
抖振边界
气动参数
曲线拟合
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职称材料
2.4m风洞飞行器模型抖振边界试验技术研究
被引量:
1
3
作者
陈忠实
余立
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期24-27,33,共5页
介绍了该项研究的目的、要求、研究内容、试验条件及试验方法。文中简单介绍了半模和全模两期抖振试验的主要结果,提及了研究中存在的不足和将来研究应改进或加强的工作。笔者认为:该研究的抖振、测力、测压数据,其量值可靠、规律合理,...
介绍了该项研究的目的、要求、研究内容、试验条件及试验方法。文中简单介绍了半模和全模两期抖振试验的主要结果,提及了研究中存在的不足和将来研究应改进或加强的工作。笔者认为:该研究的抖振、测力、测压数据,其量值可靠、规律合理,可信度高。风洞流场的品质好,抖振边界测量精度高,且有大Re数的优势,更适合飞行器的抖振特性试验和研究。
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关键词
风洞
飞行器
抖
振
抖振边界
试验技术
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职称材料
着陆构型下民机机翼的抖振边界仿真预计
被引量:
1
4
作者
刘金利
杨智春
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第11期1561-1565,共5页
针对某中型民机在着陆构型下的抖振问题,进行了抖振边界(抖振始发攻角)的仿真预计。在生成流场计算网格时,采用非结构四面体网格划分,并用三棱柱网格对机翼表面的边界层进行局部细化,应用有限体积空间离散法和二阶LUSGS-τTs隐式时间推...
针对某中型民机在着陆构型下的抖振问题,进行了抖振边界(抖振始发攻角)的仿真预计。在生成流场计算网格时,采用非结构四面体网格划分,并用三棱柱网格对机翼表面的边界层进行局部细化,应用有限体积空间离散法和二阶LUSGS-τTs隐式时间推进法对基于雷诺平均的N-S方程(RANS)进行求解,选用SST二方程湍流模型来模拟湍流。根据N-S方程的定常计算结果,综合应用机翼表面流线、升力曲线斜率变化曲线、俯仰力矩斜率变化曲线这3种判据,对该飞机在着陆构型下机翼抖振的始发攻角进行了合理的预计分析。
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关键词
机翼
抖
振
着陆构型
抖振边界
雷诺平均
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职称材料
跨音速后掠翼抖振边界计算
被引量:
1
5
作者
张国富
《力学学报》
EI
1988年第5期453-459,共7页
本文提出一种确定跨音速后掠翼抖振边界的数值计算方法,现有的确定跨音速翼型抖振边界的F.Thomas 准则被推广到包括具有大后掠角的后掠翼,计算是对侧滑翼进行,其中用积分法对三维可压缩湍流边界层的计算是根据本文作者听发展的方法,对...
本文提出一种确定跨音速后掠翼抖振边界的数值计算方法,现有的确定跨音速翼型抖振边界的F.Thomas 准则被推广到包括具有大后掠角的后掠翼,计算是对侧滑翼进行,其中用积分法对三维可压缩湍流边界层的计算是根据本文作者听发展的方法,对于跨音速压强分布是利用A.Eberle的解全速位方程的有限元素法给出,按本文方法计算出F-86A 飞机的抖振边界与相同雷诺数下飞行试验所得结果符合得很好。
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关键词
跨音速
后掠翼
抖振边界
数值计算
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职称材料
CHN-T2标模跨声速抖振特性及雷诺数效应研究
6
作者
豆子皓
吴军强
+1 位作者
高传强
张伟伟
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第8期93-107,I0002,共16页
新一代客机具有较高的巡航速度,跨声速抖振和雷诺数效应研究是其气动设计中的关键一环。采用基于k-ωSST湍流模型耦合延迟脱体涡模拟技术的高精度数值模拟方法,针对CHN-T2宽体客机气动标模开展了相关研究,并基于非定常计算明确了CHN-T2...
新一代客机具有较高的巡航速度,跨声速抖振和雷诺数效应研究是其气动设计中的关键一环。采用基于k-ωSST湍流模型耦合延迟脱体涡模拟技术的高精度数值模拟方法,针对CHN-T2宽体客机气动标模开展了相关研究,并基于非定常计算明确了CHN-T2标模在巡航马赫数Ma=0.85、飞行雷诺数Re=5×10^(7)工况下的抖振始发迎角约为4.4°。结果表明,CHN-T2标模机翼在抖振超临界迎角下同时存在由激波弦向振荡主导的低频成分(St=0.0297)和由翼根尾缘复杂高压区主导的高频成分(St=0.314)。在雷诺数效应方面,从风洞实验雷诺数(Re=5×10^(6))到飞行雷诺数(Re=5×10^(7))巡航状态下,CHN-T2机翼激波位置后移约10%当地弦长,附面层高度降低1/2~1/10,进而引发升/阻力系数发生明显变化。升力系数和摩阻系数的雷诺数效应不随迎角改变,而压阻系数的雷诺数效应与迎角线性相关。同时,雷诺数变化会显著影响抖振非定常流场求解,过低的模拟雷诺数会导致激波振荡消失。
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关键词
CHN-T2
跨声速
抖
振
抖振边界
雷诺数效应
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职称材料
飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研究
被引量:
2
7
作者
许军
马晓平
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期536-543,共8页
基于RANS方程和SST湍流模型,采用飞翼无人机升力系数判据、俯仰力矩判据和表面极限流判据等对抖振始发迎角度进行了预测估计。基于较为详细的结构模型和气动模型,构造了结构与气动的耦合求解技术,同时采用弹簧近似光滑和局部重构组合方...
基于RANS方程和SST湍流模型,采用飞翼无人机升力系数判据、俯仰力矩判据和表面极限流判据等对抖振始发迎角度进行了预测估计。基于较为详细的结构模型和气动模型,构造了结构与气动的耦合求解技术,同时采用弹簧近似光滑和局部重构组合方法对气动的动网格技术进行更新;然后分别在时频域内分析了飞翼无人机的抖振载荷响应。研究结果表明:基于CFD的RANS方程、SST湍流模型及各类判据预计刚性飞翼无人机在低速大迎角状态下的抖振始发迎角可以得到较为合理的结果;采用升力系数判据、俯仰力矩系数判据预测的抖振始发迎角与表面极限流判据预测的始发迎角相比要保守一些;而表面极限流判据方法能给出翼面气流流动的细节,采用此判据可以分析对比不同迎角下的翼面气流流动变化情况;与气动弹性及嗡鸣响应相比,抖振是一种强迫振动,其响应频率并不单一。
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关键词
无尾飞翼
CFD/CSD
无人机
抖振边界
着陆状态
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职称材料
题名
基于LSTM的超临界机翼抖振边界预测方法
被引量:
1
1
作者
王紫浩
李滚
刘大伟
陈德华
张书俊
机构
电子科技大学航空航天学院
中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期56-65,I0001,共11页
基金
旋翼空气动力学重点实验室研究开放课题(2104RAL202102-1)。
文摘
超临界机翼的抖振对运输机的安全性和稳定性有着极大的影响,如何高效准确地确定抖振边界一直是备受关注的研究热点。针对CHN-T1型运输机标模,构建了一种基于长短时记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络的超临界机翼抖振边界预测框架。根据CHN-T1标模的计算数据,设计了基于LSTM的气动力系数预测模型和抖振起始迎角判定模型,用于准确预测给定马赫数下气动力系数的变化趋势,并且实现了抖振起始迎角的快速判定;通过整合抖振起始迎角数据确定了CHN-T1标模的抖振边界,并用风洞试验数据验证了结果的准确性。研究结果显示,LSTM模型对气动力系数变化趋势有良好的预测能力,其均方根误差维持在2%以内;同时,在抖振起始迎角的判定方面表现出色,抖振边界的误差保持在2%以内。这些结果验证了该方法在抖振边界预测中的可靠性和准确性,为超临界机翼的抖振研究提供了有力支持。
关键词
超临界机翼
抖振边界
气动力系数预测
长短时记忆
Keywords
supercritical wings
buffeting boundary
aerodynamic coefficient prediction
LSTM
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O354 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
一种预计机翼跨音速抖振边界的高精度方法
被引量:
2
2
作者
杨智春
刘金利
机构
西北工业大学航空学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第12期1717-1721,共5页
基金
国家自然科学基金项目(11072198
11102162)
高等学校学科创新引智计划项目(B07050)资助
文摘
在用定常气动参数对机翼跨音速抖振边界进行仿真预计时,由于有些流场条件下的气动参数在抖振始发攻角附近变化不明显,给抖振边界的准确预计带来困难。因而提出了确定抖振始发攻角的气动参数曲线最大曲率法,通过求解机翼不同攻角下的定常流场N-S方程,获得机翼的升力系数、俯仰力矩系数和后缘压力系数,用四次多项式分别对这些气动参数进行曲线拟合,得到各种曲线的曲率方程,由曲率的极大值点确定抖振始发攻角。用该方法对一个NACA0012翼型在0.775马赫下的抖振始发攻角的仿真预计结果与风洞试验得到的抖振始发攻角对比表明具有较高的预计精度。
关键词
跨音速
抖
振
抖振边界
气动参数
曲线拟合
Keywords
airfoils
buffeting
computational fluid dynamics
computer simulation
curve fitting
experiments
flow fields
Navier stokes equations
pressure distribution
transonic aerodynamics
wind tunnels
wings
transonic buffet
buffet boundary
aerodynamic parameter
curve fitting
分类号
TH211.412 [机械工程—机械制造及自动化]
TH211.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
2.4m风洞飞行器模型抖振边界试验技术研究
被引量:
1
3
作者
陈忠实
余立
机构
中国空气动力研究与发展中心
出处
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期24-27,33,共5页
文摘
介绍了该项研究的目的、要求、研究内容、试验条件及试验方法。文中简单介绍了半模和全模两期抖振试验的主要结果,提及了研究中存在的不足和将来研究应改进或加强的工作。笔者认为:该研究的抖振、测力、测压数据,其量值可靠、规律合理,可信度高。风洞流场的品质好,抖振边界测量精度高,且有大Re数的优势,更适合飞行器的抖振特性试验和研究。
关键词
风洞
飞行器
抖
振
抖振边界
试验技术
Keywords
wind tunnel
aircraft
buffet
buffet onset
test technique
分类号
V211.74 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
着陆构型下民机机翼的抖振边界仿真预计
被引量:
1
4
作者
刘金利
杨智春
机构
西北工业大学航空学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第11期1561-1565,共5页
基金
国家自然科学基金项目(11072198
11102162)
高等学校学科创新引智计划项目(B07050)资助
文摘
针对某中型民机在着陆构型下的抖振问题,进行了抖振边界(抖振始发攻角)的仿真预计。在生成流场计算网格时,采用非结构四面体网格划分,并用三棱柱网格对机翼表面的边界层进行局部细化,应用有限体积空间离散法和二阶LUSGS-τTs隐式时间推进法对基于雷诺平均的N-S方程(RANS)进行求解,选用SST二方程湍流模型来模拟湍流。根据N-S方程的定常计算结果,综合应用机翼表面流线、升力曲线斜率变化曲线、俯仰力矩斜率变化曲线这3种判据,对该飞机在着陆构型下机翼抖振的始发攻角进行了合理的预计分析。
关键词
机翼
抖
振
着陆构型
抖振边界
雷诺平均
Keywords
angle of attack
boundary layers
buffeting
computational fluid dynamics
computer simulation
flowfields
mesh generation
Navier Stokes equations
numerical methods
transportaircaft
turbulencemodels
wings
wing buffeting
landing configuration
buffet boundary
RANS
分类号
TH211.41 [机械工程—机械制造及自动化]
TH211.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
跨音速后掠翼抖振边界计算
被引量:
1
5
作者
张国富
机构
南京航空学院
出处
《力学学报》
EI
1988年第5期453-459,共7页
基金
航空工业部科学研究基金
文摘
本文提出一种确定跨音速后掠翼抖振边界的数值计算方法,现有的确定跨音速翼型抖振边界的F.Thomas 准则被推广到包括具有大后掠角的后掠翼,计算是对侧滑翼进行,其中用积分法对三维可压缩湍流边界层的计算是根据本文作者听发展的方法,对于跨音速压强分布是利用A.Eberle的解全速位方程的有限元素法给出,按本文方法计算出F-86A 飞机的抖振边界与相同雷诺数下飞行试验所得结果符合得很好。
关键词
跨音速
后掠翼
抖振边界
数值计算
Keywords
Buffet houndary
swept wing
transonic flow
calculation.
分类号
V21 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
CHN-T2标模跨声速抖振特性及雷诺数效应研究
6
作者
豆子皓
吴军强
高传强
张伟伟
机构
西北工业大学航空学院
中国空气动力研究与发展中心
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第8期93-107,I0002,共16页
文摘
新一代客机具有较高的巡航速度,跨声速抖振和雷诺数效应研究是其气动设计中的关键一环。采用基于k-ωSST湍流模型耦合延迟脱体涡模拟技术的高精度数值模拟方法,针对CHN-T2宽体客机气动标模开展了相关研究,并基于非定常计算明确了CHN-T2标模在巡航马赫数Ma=0.85、飞行雷诺数Re=5×10^(7)工况下的抖振始发迎角约为4.4°。结果表明,CHN-T2标模机翼在抖振超临界迎角下同时存在由激波弦向振荡主导的低频成分(St=0.0297)和由翼根尾缘复杂高压区主导的高频成分(St=0.314)。在雷诺数效应方面,从风洞实验雷诺数(Re=5×10^(6))到飞行雷诺数(Re=5×10^(7))巡航状态下,CHN-T2机翼激波位置后移约10%当地弦长,附面层高度降低1/2~1/10,进而引发升/阻力系数发生明显变化。升力系数和摩阻系数的雷诺数效应不随迎角改变,而压阻系数的雷诺数效应与迎角线性相关。同时,雷诺数变化会显著影响抖振非定常流场求解,过低的模拟雷诺数会导致激波振荡消失。
关键词
CHN-T2
跨声速
抖
振
抖振边界
雷诺数效应
Keywords
CHN-T2 model
transonic
buffet
buffet onset
Reynolds number effect
分类号
V211.78 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研究
被引量:
2
7
作者
许军
马晓平
机构
中国电子科技集团公司第三十八研究所
西北工业大学航空学院
西北工业大学无人机所
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期536-543,共8页
基金
陕西省自然科学基金(2013JM015)重点资助项目
文摘
基于RANS方程和SST湍流模型,采用飞翼无人机升力系数判据、俯仰力矩判据和表面极限流判据等对抖振始发迎角度进行了预测估计。基于较为详细的结构模型和气动模型,构造了结构与气动的耦合求解技术,同时采用弹簧近似光滑和局部重构组合方法对气动的动网格技术进行更新;然后分别在时频域内分析了飞翼无人机的抖振载荷响应。研究结果表明:基于CFD的RANS方程、SST湍流模型及各类判据预计刚性飞翼无人机在低速大迎角状态下的抖振始发迎角可以得到较为合理的结果;采用升力系数判据、俯仰力矩系数判据预测的抖振始发迎角与表面极限流判据预测的始发迎角相比要保守一些;而表面极限流判据方法能给出翼面气流流动的细节,采用此判据可以分析对比不同迎角下的翼面气流流动变化情况;与气动弹性及嗡鸣响应相比,抖振是一种强迫振动,其响应频率并不单一。
关键词
无尾飞翼
CFD/CSD
无人机
抖振边界
着陆状态
Keywords
tailless flying wing
CFD/CSD
UAV
buffet boundary
landing configuration
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于LSTM的超临界机翼抖振边界预测方法
王紫浩
李滚
刘大伟
陈德华
张书俊
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
一种预计机翼跨音速抖振边界的高精度方法
杨智春
刘金利
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013
2
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职称材料
3
2.4m风洞飞行器模型抖振边界试验技术研究
陈忠实
余立
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
1
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职称材料
4
着陆构型下民机机翼的抖振边界仿真预计
刘金利
杨智春
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013
1
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职称材料
5
跨音速后掠翼抖振边界计算
张国富
《力学学报》
EI
1988
1
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职称材料
6
CHN-T2标模跨声速抖振特性及雷诺数效应研究
豆子皓
吴军强
高传强
张伟伟
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
7
飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研究
许军
马晓平
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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