含嵌入式油箱晃荡的翼段跨声速颤振预测模型
流体动力学
2019-12-17 v1 动力系统
摘要
本研究致力于开发、应用并比较三种不同保真度的计算框架，以评估内部油箱中燃料晃荡对翼段气动弹性特性的影响。第一种方法耦合了用于外部空气动力学的可压缩流求解器、结构求解器，以及用于嵌入式油箱中燃料晃荡的不可压缩多相流求解器。由于这些耦合求解器的时间域颤振求解计算代价高昂，我们考虑了两种近似代理模型来模拟晃荡流动。一种代理模型通过构建等效机械系统（EMS）并利用势流理论推导其参数，采用线性化方法计算晃荡载荷。另一种代理模型旨在利用基于有限 CFD 数据校准的径向基函数神经网络（RBF-NN），高效描述底层系统的主导动态特征。我们比较了有和无燃料晃荡影响时翼段的颤振边界。本研究反映了 EMS 代理模型在表征非线性方面的局限性。RBF-NN 代理模型以极低的计算成本与高保真解在晃荡问题上表现出显著一致性，从而推动了向三维问题的拓展。
引用
@article{arxiv.1912.07000,
title = {Models for Predicting Transonic Flutter of a Wing-Section with Sloshing in an Embedded Fuel Tank},
author = {Shashank Srivastava and Murali Damodaran and Boo Cheong Khoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07000},
year = {2019}
}