[发明专利]开裂式舵面气动弹性建模方法

权利要求书

1.一种开裂式舵面气动弹性建模方法，其特征在于，该方法包括：

S100，针对全机建立流场三维网格，进行指定条件下的CFD计算获得各部件的气动力分布；

S102，建立开裂式舵面结构三维有限元模型，确定所述模型各物面的插值节点；

S104，将各部件的气动力分别插值到结构三维有限元模型对应物面的插值节点，进行结构静力分析得到全机结构弹性变形；

S106，将各部件结构弹性变形分别插值到各物面的流场网格，并进行全流场域动网格获得弹性变形后的流场网格；

S108，针对弹性变形后的流场网格进行CFD计算；

S110，判断计算结果是否满足静气动弹性收敛条件，如果满足转至S112，否则转至S114；

S112，完成静气动弹性建模；

S114，获取弹性变形后的气动力，并基于弹性变形后的气动力执行S104-S110。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各部件的气动力包括机翼气动力、开裂上舵面气动力和开裂下舵面气动力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在针对全机建立流场三维网格的过程中，机翼、开裂上舵面和开裂下舵面物面网格之间具有预定缝隙。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述指定条件包括指定马赫数、指定高度、指定攻角、指定侧滑角和指定舵偏角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，建立开裂式舵面结构三维有限元模型，确定所述模型各物面的插值节点包括：

在悬挂接头处建立多点约束MPC，约束绕铰链线的转动自由度之外的其余5个自由度；

采用一个弹簧单元模拟直线舵机刚度，通过两个杆单元分别连接至开裂上舵面和开裂下舵面以模拟连杆机构，悬挂点到杆元的垂直距离为操纵力臂，通过杆单元的拉压力和力臂模拟舵面的旋转刚度，完成开裂式舵面结构三维有限元模型建模；

基于所述模型分别确定机翼、开裂上舵面和开裂下舵面的插值节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，判断计算结果是否满足静气动弹性收敛条件包括：

将S108计算得到的气动力与S104中插值到所述模型对应物面的插值节点的气动力进行比较，其中在执行了S102之后执行S104的情况下，S104中插值到所述模型对应物面的插值节点的气动力为S100中得到的气动力，在执行了S114之后执行S104的情况下，S104中插值到所述模型对应物面的插值节点的气动力为S114中得到的弹性变形后的气动力；

在S108计算得到的气动力与S104中插值到所述模型对应物面的插值节点的气动力的误差小于收敛阈值的情况下，判断计算结果满足静气动弹性收敛条件；

在S108计算得到的气动力与S104中插值到所述模型对应物面的插值节点的气动力的误差大于或等于收敛阈值的情况下，判断计算结果不满足静气动弹性收敛条件。