根据最大厚度,最大相对厚度以及最大厚度位置来确定双圆弧叶型厚度沿弦长的分布,用python实现
时间: 2023-09-04 21:05:11 浏览: 203
### 回答1:
双圆弧叶型厚度的分布可以使用以下公式来计算:
$$
t = \frac{m}{0.5}(0.2969\sqrt{x}-0.1260 x -0.3516x^2 +0.2843x^3-0.1015x^4)
$$
其中,$m$为最大相对厚度,$x$为距离最大厚度位置的弦长比。
以下是使用Python实现该公式的代码:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义双圆弧叶型厚度公式
def thickness(m, x):
t = (m/0.5)*(0.2969*np.sqrt(x) - 0.1260*x - 0.3516*x**2 + 0.2843*x**3 - 0.1015*x**4)
return t
# 定义弦长比范围
x_range = np.linspace(0, 1, 1000)
# 设定最大相对厚度和最大厚度位置
m = 0.12
max_thickness_pos = 0.4
# 计算最大厚度
max_thickness = thickness(m, max_thickness_pos)
# 计算厚度分布
thickness_distribution = thickness(m, x_range)
# 绘制厚度分布图
plt.plot(x_range, thickness_distribution)
plt.title(f"Double Arc Thickness Distribution (Max Thickness={max_thickness:.4f})")
plt.xlabel("Chordwise Position")
plt.ylabel("Thickness")
plt.ylim(0, max_thickness*1.1)
plt.show()
```
运行结果将会得到一个双圆弧叶型厚度沿弦长的分布图。
### 回答2:
根据给定的最大厚度、最大相对厚度和最大厚度位置,在Python中可以通过以下步骤实现双圆弧叶型厚度沿弦长的分布:
1. 首先,导入所需的数学库和绘图库,如`math`和`matplotlib.pyplot`。
2. 定义一个函数来计算双圆弧叶型厚度沿弦长的分布。函数将接受参数:最大厚度(`max_thickness`)、最大相对厚度(`max_relative_thickness`)、最大厚度位置(`max_thickness_position`)以及弦长(`chord_length`)。
3. 在函数中,首先计算最大厚度一半的值,即`max_thickness_half`,通过将最大厚度乘以0.5得到。
4. 定义一个空列表`thickness_distribution`,用于存储双圆弧叶型厚度沿弦长的分布。
5. 使用一个循环来遍历弦长的每个位置,从0到弦长。
6. 在每个位置上,根据位置与最大厚度位置之间的距离与最大厚度位置与最大相对厚度之间的比例,计算双圆弧叶型厚度。
7. 将厚度添加到`thickness_distribution`列表中。
8. 返回`thickness_distribution`列表。
以下是一个示例代码:
```python
import math
import matplotlib.pyplot as plt
def calculate_thickness_distribution(max_thickness, max_relative_thickness, max_thickness_position, chord_length):
max_thickness_half = max_thickness * 0.5
thickness_distribution = []
for position in range(chord_length+1):
distance_to_max_thickness_position = abs(position - max_thickness_position)
thickness = max_thickness_half * (1 - (distance_to_max_thickness_position / max_thickness_position)) * (1 + (max_relative_thickness - 1) * (distance_to_max_thickness_position / max_thickness_position))
thickness_distribution.append(thickness)
return thickness_distribution
max_thickness = 10
max_relative_thickness = 2
max_thickness_position = 0.6
chord_length = 100
thickness_distribution = calculate_thickness_distribution(max_thickness, max_relative_thickness, max_thickness_position, chord_length)
plt.plot(range(chord_length+1), thickness_distribution)
plt.xlabel('Position along chord')
plt.ylabel('Thickness')
plt.title('Thickness Distribution of Double Arc Airfoil')
plt.show()
```
通过调整`max_thickness`、`max_relative_thickness`、`max_thickness_position`和`chord_length`的值,可以快速计算和可视化不同参数组合下的双圆弧叶型厚度沿弦长的分布。
### 回答3:
为了根据最大厚度、最大相对厚度以及最大厚度位置确定双圆弧叶型厚度沿弦长的分布,可以使用Python进行实现。下面是一个简单的实现示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def double_arc_thickness(chord_length, max_thickness, relative_thickness, max_thickness_position):
# 确定圆弧参数
max_thickness_radius = chord_length / (2 * np.sqrt(1 - relative_thickness))
inner_arc_radius = max_thickness_radius * (1 - relative_thickness)
outer_arc_radius = max_thickness_radius * (1 + relative_thickness)
# 计算厚度沿弦长的分布
chord_points = np.linspace(0, chord_length, num=100)
thickness_points = np.zeros_like(chord_points)
for i, point in enumerate(chord_points):
if point <= max_thickness_position:
thickness_points[i] = max_thickness / 2 * (1 - np.cos(point / max_thickness_position * np.pi))
else:
thickness_points[i] = max_thickness / 2 * (1 - np.cos((chord_length - point) / (chord_length - max_thickness_position) * np.pi))
return chord_points, thickness_points
# 输入参数
chord_length = 1.0 # 弦长
max_thickness = 0.05 # 最大厚度
relative_thickness = 0.1 # 最大相对厚度
max_thickness_position = 0.5 # 最大厚度位置
# 计算双圆弧叶型厚度分布
chord_points, thickness_points = double_arc_thickness(chord_length, max_thickness, relative_thickness, max_thickness_position)
# 绘制厚度沿弦长的分布曲线
plt.figure()
plt.plot(chord_points, thickness_points)
plt.xlabel('Chord Length')
plt.ylabel('Thickness')
plt.title('Thickness Distribution of Double Arc Airfoil')
plt.grid(True)
plt.show()
```
在此示例中,我们首先定义了一个名为`double_arc_thickness`的函数,该函数接受弦长、最大厚度、最大相对厚度和最大厚度位置等参数。函数首先根据给定的参数计算内外圆弧的半径,然后根据给定的弦长将其分成100个点,逐一计算这些点处的厚度值。最后,函数返回弦长和厚度值两个数组。
然后,我们定义了一组用于输入参数的变量,并调用`double_arc_thickness`函数计算双圆弧叶型的厚度分布。最后,使用Matplotlib库绘制了厚度沿弦长的分布曲线,并添加了合适的标签和标题。
运行以上代码,可以看到绘制出了厚度沿弦长的分布曲线。根据给定的最大厚度、最大相对厚度和最大厚度位置,可以灵活地定义并绘制出不同的双圆弧叶型厚度分布。
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