[发明专利]一种基于无网格流固耦合的降落伞分析方法

权利要求书

1.一种基于无网格流固耦合的降落伞分析方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1，根据降落伞实物建立等比折叠状态有限元模型，其中，伞衣采用三角形单元划分，加强带及伞绳采用杆单元划分；

步骤2，建立计算域和非计算域，定义计算域与非计算域相连的面为流场域进口，计算域中与流场域进口相对的面为流场域出口；

步骤3，在计算域与非计算域内建立流场光滑粒子流体力学SPH粒子模型，其中，SPH粒子模型和降落伞网格相互穿插，且伞衣位于计算域内；

步骤4，定义基于相对压力描述的气体状态方程，间接解决流场压力出口边界问题：

其中，p为压力，γ为气体比热，ρ为密度，e为单位质量内能，ρ₀为初始密度，p_e为外界大气压力；

步骤5，对非计算域的所有粒子施加速度条件，其值为风洞吹风速度，在流场域入口处获得恒速的粒子流；

步骤6，定义计算域中除流场域入口、出口外的4个面为对称边界；

步骤7，对计算域中的流场采用基于蛙跳格式的SPH方法计算，伞衣网格采用基于中心时间差分格式的有限元算法进行计算；流体与伞衣结构的耦合计算转化为基于罚函数的接触计算，计算域之外的流体粒子则不进行核函数近似计算；

步骤8，根据步骤7计算出的结果对降落伞气动性能进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于无网格流固耦合的降落伞分析方法，其特征在于，步骤6中对称边界为基于虚粒子的对称边界。

3.根据权利要求1所述的一种基于无网格流固耦合的降落伞分析方法，其特征在于，步骤1中有限元模型在前处理软件LS-PREPOST中建立。

4.根据权利要求1所述的一种基于无网格流固耦合的降落伞分析方法，其特征在于，步骤2中在前处理软件LS-PREPOST中建立计算域和非计算域。

5.根据权利要求1所述的一种基于无网格流固耦合的降落伞分析方法，其特征在于，步骤3中采用前处理软件LS-PREPOST在计算域与非计算域内建立流场光滑粒子流体力学SPH粒子模型。