基于ALE的降落伞充气过程数值仿真：模拟与分析

本文档探讨的是"基于ALE的降落伞充气过程数值仿真"，发表于2012年的南京航空航天大学学报，由程涵、余莉和李胜全三位作者合作完成。研究采用了任意拉格朗日-欧拉法（ALEM，Arbitrary Lagrange Euler Method），这是一种流固耦合数值模拟方法，用于模拟模型降落伞在低速气流环境下的充气展开过程。通过该方法，研究人员成功地获取了伞衣在充气过程中的应力分布、流场的速度矢量、压力以及伞衣半径的变化等关键数据。 仿真结果显示，与实验数据相比，模拟的开伞过程呈现出相似的现象，即伞衣顶部出现塌陷和抖动。这些模拟结果提供了深入理解伞衣动态行为的重要见解。通过细致的数值分析，作者揭示了伞衣抖动的原因，这可能与伞衣材料的特性、空气动力学效应以及开伞时的特定条件有关。此外，他们还解释了风洞试验中伞底拍动产生的巨大噪声问题，这可能是由于伞衣的运动模式和气流相互作用的结果。 这项研究不仅有助于优化降落伞设计，降低其在飞行过程中可能出现的风险，还有助于改进风洞试验的设计和数据解读。文中提到的关键技术——无限质量模型，可能是用来处理大规模流动问题的一种简化方式，它允许在保持计算效率的同时，捕捉到伞衣在气流中的真实动态。 论文的研究成果对于航空航天工程领域具有实际意义，特别是在降落伞设计和安全评估方面，因为它提供了一种数值工具，可以预测和控制降落伞在不同环境条件下的性能。最后，这项工作得到了国家自然科学基金（项目编号：11172137）的资助，并经过了严格的审稿过程，确保了研究的科学性和可靠性。 总结来说，本文主要贡献在于将任意拉格朗日-欧拉法应用于降落伞充气过程的数值仿真，通过这种方法对降落伞的动态行为进行了深入理解和预测，为相关领域的工程实践和理论研究提供了有价值的数据支持。