[发明专利]一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法

权利要求书

1.一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)基于SPH对飞机油箱燃油进行动态仿真；

步骤2)对飞机油箱燃油信息进行动态测量解算；

步骤3)根据动态测量解算结果进行误差分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法，其特征在于，所述步骤1)基于SPH对飞机油箱燃油晃动进行动态仿真的方法包括：

步骤1.1)，根据飞机油箱模型构建仿真平台的飞机油箱模型，将CATIA中的模型通过变换矩阵转换为仿真平台中的油箱模型；

步骤1.2)，初始化燃油粒子：获取燃油粒子的质量、速度和位置信息；

步骤1.3)，对飞机燃油施加动态载荷和飞行姿态信息；

步骤1.4)，构建飞机燃油粒子晃动仿真计算模型；

步骤1.5)，通过燃油粒子运动状态迭代分析，实时更新燃油粒子信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法，其特征在于，步骤1.2)中，设置燃油粒子的质量1.0、速度1.0、半径0.02，燃油粒子静止距离0.01，表面张力设置为0.1。

4.根据权利要求2所述的一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法，其特征在于，所述步骤1.4)包括：

1.4.1)计算渲染使用CUDA并行计算引擎与OpenGL渲染引擎；

1.4.2)约束方法使用粒子的密度约束和表面张力约束；

1.4.3)边界条件采取虚粒子法、压强修正法、速度修正法。

5.根据权利要求4所述的一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法，其特征在于，所述步骤2)对飞机油箱燃油信息进行动态测量解算的方法包括：

步骤2.1)，获取飞机电容式燃油测量传感器位置，将传感器的实际空间坐标通过空间矩阵变换为仿真空间中的坐标，在飞机仿真空间中添加传感器；

步骤2.2)，获取液位传感器最高燃油粒子的空间坐标和最低燃油粒子的空间坐标，最高处和最低处周围粒子密度大于给定阈值，以此排除燃油粒子飞溅的影响；

步骤2.3)，通过转换矩阵将步骤2.2)中的两个空间坐标转换为实际空间的坐标，求出两点间的空间距离，即对应传感器感的浸油高度；

步骤2.4)，通过俯仰角、横滚角和对应传感器的浸油高度在燃油质量数据库中插值解算出相应的油量；

步骤2.5)，对每一个油箱中所有传感器测量的油量结果求均值，确定最终测试油量；

步骤2.6)，计算所有粒子的形心，作为飞机燃油重心进行输出。

6.根据权利要求5所述的一种基于SPH的飞机油箱燃油晃动仿真分析方法，其特征在于，所述步骤3)根据动态测量解算结果进行误差分析的方法包括：

步骤3.1)，对仿真得到的传感器高度分别进行±W误差计算，执行上述步骤2.4)和步骤2.5)，以此高度确定相应的测量油量，从而实时得到燃油油量的上界和下界；

步骤3.2)，对上述得测得的油量进行滤波平滑操作。