CFD/CSD紧耦合与新型动网格在跨音速气动弹性模拟中的关键技术与验证

本文档主要探讨了"CFD/CSD紧耦合及新型动网格方法在气动弹性模拟中的应用"这一主题，发表于2011年的《计算力学学报》。研究者陈龙倡等人针对气动弹性问题，研发出了一套基于紧耦合的CFD（计算流体动力学）和CSD（计算结构动力学）的耦合方法和程序。他们采用了混合网格有限体积法来求解非定常流场，这是一种精确处理复杂流动情况的技术。在时间离散方面，他们采用了基于LU-SGS隐式格式的双时间步长法，这种策略能够提高计算效率并减小时间延迟。 在实际应用中，他们用这套方法模拟了三维机翼的跨音速气动弹性现象，成功地计算出了颤振边界，并与风洞实验结果进行了对比，结果显示两者有良好的吻合度，这验证了所提出方法的有效性和实用性。紧耦合设计允许流场和结构在每个时间步长内进行多次数据交换，消除了松耦合中的时间延时问题，提高了整体计算的精度。 此外，研究还引入了Delaunay图映射弹簧原理的混合动网格方法，这是一种动态网格技术，能够适应结构变形，增强了网格的灵活性。他们进一步探讨了湍流模型对气动弹性计算的影响，这是理解复杂流动与结构交互作用的关键因素。整体来看，这篇论文不仅提升了CFD/CSD耦合模拟的精度，也为理解和解决实际工程中的气动弹性问题提供了重要的理论支持和技术手段。