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公开(公告)号：CN117422007A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311123750.3
申请日：2023-09-01
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及模拟仿真计算技术领域，具体涉及一种基于VOF‑DPM的飞机空中投水仿真分析方法及装置，为解决实际飞行试验受天气影响较大、人力物力成本较高且局部动态物理量测量困难，缩比模型试验则存在耗时久、尺度效应造成的误差的问题。该方法包括设置流场域，将流场域分为空气域和水域；基于笛卡尔‑八叉树网格对流场域进行空间离散；使用VOF‑DPM组合h型细化自适应网格的方式实现对于气‑液两相流自由界面的有效捕捉；对笛卡尔‑八叉树网格的局部网格进行逐层加密，各个方向网格加密标准为2x；对流场域的物理参数进行初始化；使用基于网格分辨率的VOF法捕捉相间交界面的位置和形状；模拟自由运动的液滴，实现对飞机空中投水的仿真分析。
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公开(公告)号：CN117246509A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311401186.7
申请日：2023-10-26
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种以电磁力驱动的碟形涵道飞行器，包括静止机身、上旋转机身和下旋转机身，所述静止机身包括内静止机身，所述内静止机身的外侧套设有外静止机身，且内静止机身和外静止机身之间连接有若干个连接杆，所述上旋转机身和下旋转机身转动设置在内静止机身和外静止机身之间，所述上旋转机身和下旋转机身均包括内旋转机身和外旋转机身。本发明通过在外旋转机身外侧布置电磁线圈组、以及将叶片的叶尖和叶根都进行固定的独特设计，使其拥有更高的能量利用效率、更好的气动效率、更大的结构强度和更简单的结构，从而在相同的结构重量下使飞行器拥有较高的巡航速度和较长的巡航时间。
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公开(公告)号：CN115544663B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211266072.1
申请日：2022-10-17
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/23 , G06F30/25 , G06T17/20 , G06F111/10
摘要： 本发明涉及航空航天领域，公开了一种考虑柔性弹体多舱段连接的弹体入水数值模拟方法，其先对弹体各部件进行网格划分；然后生成水域SPH粒子；定义弹体模型的相关参数，并配重和模态验证；定义水体SPH粒子的状态方程、材料参数；再定义弹体‑水体的耦合参数和控制参数；最后借助显式中心差分时间推进的方法，实现水体的流动变形、弹体‑水体间的相互作用以及弹体的结构变形和各部件之间传力形式的仿真求解。本发明与现有的数值模拟方法相比，较为全面的考虑了弹体内部结构的传力和变形，能快速、准确的求解弹体入水过程中不同截面的内力，为弹体的结构强度性能分析提供技术支持。
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公开(公告)号：CN115525978B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202211343691.6
申请日：2022-10-31
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明属于航空航天技术领域，具体的说，是一种用于飞行器波浪情况水动力分析的速度入口数值造波方法，具体包括以下步骤：步骤一、推导规则波和不规则波的波面和质点速度运动方程；步骤二、确定CFD流场域大小，分为空气域、水域和消波域；步骤三、流场域CFD网格划分，速度、压力和密度初始化；步骤四、消波区施加消波函数；步骤五、设置流场的速度入口边界条件和其余边界条件；步骤六、设置CFD计算的相关函数；步骤七、监控关注点位置的波面时历曲线，并与理论值比较。本发明具有计算高效、数值模拟准确和适用性强等优点，可以用于飞行器波浪情况起飞、降落、滑行和漂浮等各类工况的水动力预测。
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公开(公告)号：CN115544667B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202211343838.1
申请日：2022-10-31
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 本发明属于航空航天领域，具体的说，是一种基于叶素动量源耦合CFD的等效盘方法，具体包括以下步骤：根据叶素理论，将螺旋桨的桨叶离散为若干叶素(翼面段)，得到叶素剖面翼型及其弦长和当前半径、安装角与扭转角和桨叶转速；求解当前叶素的气动力系数、有效攻角和合速度；计算得到当前叶素的升阻力，并将升阻力进行坐标转换得到拉力和扭力；建立等效盘CFD网格模型，搜寻当前叶素等效盘的体网格，得到此体网格的速度、坐标和面积等特征信息；根据叶素的方位角、等效体网格信息和桨叶个数，计算得到当前叶素在笛卡尔坐标系下的动量源项，并将此动量源项添加到叶素等效体网格对应的动量方程中，进行CFD数值求解。
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公开(公告)号：CN117150967A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311179311.4
申请日：2023-09-13
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F30/15 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种水上飞机非线性规则波波浪水面滑行运动响应数值预报方法，属于水上飞机水面滑行技术领域；包括以下步骤：针对水上飞机建模，建立流场域；采用结构网格划分流场域，设置消波区，对机体部分及水面附近的波浪区域加密；构建五阶非线性规则波数值水池；选用VOF两相流液面捕捉方法，实时追踪自由液面的形状和位置；运用整体动网格方法对水上飞机波浪水面滑行六自由度运动进行仿真，得到机体阻力变化、纵倾角与升沉位移变化的运动响应曲线。本发明通过采用整体动网格方法保证网格质量，较好的精确数值模拟精度，通过采用速度入口造波方法和VOF液面捕捉技术符合实际观察到的自然现象，提高水上飞机的水面滑行安全性和稳定性。
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公开(公告)号：CN115526052B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211220850.3
申请日：2022-10-08
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/17 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及航空航天和船舶领域，是一种基于等分频率‑能量‑方向角策略不规则波浪谱解析方法，步骤为：叠加波浪模型，得到规则波、单向不规则波和多向不规则波的空间‑时域解析运动方程；选定参数，采用等分频率、等分能量和等分方向角的策略，得到规则波和不规则波的所有波浪参数；得到空间任意位置点任意时刻的波面运动方程；对解析后的波面运动时间历程曲线进行估计，得到估计谱，并将估计谱与理论波浪谱进行对比，验证本发明的不规则波浪谱解析方法的正确性。本发明能够准确地模拟复杂不规则波浪的时空特性，得到不同海况等级的不规则波浪参数，为飞行器和船舶复杂波浪情况下的物理水池试验和数值仿真提供技术支持。
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公开(公告)号：CN115795644A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211241431.8
申请日：2022-10-08
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种基于等效压力场的带柔性气囊直升机横向静稳性分析方法，属于航空航天领域，步骤为(1)针对带柔性气囊直升机，重建、简化几何和划分网格，得到高效的、适用于水上漂浮计算的网格模型；(2)采用刚柔混合方法，基于静水压力场及人工阻尼构建等效压力场，二次开发有限元软件，计算带柔性气囊的直升机自由浮态；(3)采用对直升机自身添加刚性约束的策略，构建不同横倾角计算模型，仿真计算对应横倾角下的横倾力矩，得到带柔性气囊的直升机横向静稳性曲线；(4)通过积分中值定理，推导任一单元压力方程，进行误差分析。与传统方法相比，解决了排水体积法无法考虑气囊柔性的问题，避开了复杂低效的流固耦合仿真计算。
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公开(公告)号：CN115544666A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211343658.3
申请日：2022-10-31
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明飞行器设计技术领域，具体的说，是一种高超声速飞行器结构设计与优化方法，包括以下步骤：仿真流程自动化；搭建优化流程；优化计算；对优化计算后的结果进行分析，若不满足条件，回到步骤三，若满足条件，进行下一步骤；得到优化结果，结束。本发明提出了一种高超声速飞行器结构设计构型；通过多种优化算法对高超声速飞行器结构进行优化设计，并且在满足结构强度的前提下，使得飞行器重量最小。
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公开(公告)号：CN115526052A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211220850.3
申请日：2022-10-08
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/17 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及航空航天和船舶领域，是一种基于等分频率‑能量‑方向角策略不规则波浪谱解析方法，步骤为：叠加波浪模型，得到规则波、单向不规则波和多向不规则波的空间‑时域解析运动方程；选定参数，采用等分频率、等分能量和等分方向角的策略，得到规则波和不规则波的所有波浪参数；得到空间任意位置点任意时刻的波面运动方程；对解析后的波面运动时间历程曲线进行估计，得到估计谱，并将估计谱与理论波浪谱进行对比，验证本发明的不规则波浪谱解析方法的正确性。本发明能够准确地模拟复杂不规则波浪的时空特性，得到不同海况等级的不规则波浪参数，为飞行器和船舶复杂波浪情况下的物理水池试验和数值仿真提供技术支持。
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