浙江大学临近空间飞行器研究中心:面向混合单元动网格计算的雅可比弹簧法 | 空天变构飞行技术专栏

创建时间:2025-05-25 22:17
浏览量:22

     近期,发表于期刊《宇航学报》的论文面向混合单元动网格计算的雅可比弹簧法被期刊选为亮点文章链接

     与固定构型飞行器相比,变构飞行器能够根据空天飞行需求动态匹配并自主适应复杂飞行剖面环境,从而实现任务需求下效能最优。在求解空天变构飞行器非定常俯仰运动、头部变体、机翼折叠与后掠翼变形等非定常流场问题时,需要采用动网格法调整流场网格适应边界运动。弹簧法作为变形动网格方法之一,因其简单易实现的特点在小尺度变形的动边界流动计算中应用较为广泛。常用弹簧法的刚度系数由线弹簧刚度和扭转弹簧刚度组成,然而扭转弹簧刚度公式只适用于三角形面单元网格,无法适用于包含四边形网格面的混合网格变形计算。此外,传统弹簧法也不能很好处理狭长网格单元纵横比过大导致容易忽略扭转弹簧刚度而引起的网格适用范围和网格变形能力受限问题。因此,为了支撑跨域空天变构飞行器动边界非定常流动计算,本文提出了一种能够适用于多种单元混合网格的雅可比弹簧法,并考虑网格边长不均匀性对动网格变形能力的影响,增强网格变形量分布的合理性,进一步提高了弹簧法的变形能力。

杨帆, 杨梦瑶, 江中正, 等. 面向混合单元动网格计算的雅可比弹簧法[J]. 宇航学报, 2025, 46(3): 519-531.
YANG Fan, YANG Mengyao, JIANG Zhongzheng, et al. Jacobian-based spring method for hybrid element dynamic mesh computations[J]. Journal of Astronautics, 2025, 46(3): 519-531.