一、LORENTZ TIME-SPACE TRANSFORMATION IS A APPROXIMATE CALCULATION METHOD IN AERODYNAMICS FOR COMPRESSIBILITY（论文文献综述）
袁先旭,陈坚强,杜雁霞,郭启龙,肖光明,傅亚陆,梁飞,涂国华[1]（2021）在《国家数值风洞（NNW）工程中的CFD基础科学问题研究进展》文中研究表明计算流体力学（CFD）基础理论方面的持续创新对数值模拟软件的功能拓展及推广应用具有十分重要的意义,国家数值风洞（NNW）工程在CFD相关的若干关键基础科学问题上开展了研究。简要综述了国内各参研团队近3年的研究进展,NNW工程在转捩与湍流模型及计算方法、多相多介质计算模型与方法、多物理场耦合计算模型与方法、高精度数值计算方法等方面形成了一系列阶段性的研究成果,建立了多种原创算法与模型。这些算法与模型中具有较高成熟度的将被集成至NNW工程的相关软件,并面向全国发布。
张庆鹏[2]（2021）在《扩束系统气动光学效应抑制方法研究》文中指出气动光学效应是影响光学系统成像质量的重要因素之一,由于气体介质具有可压缩性,因此,气体在流动或受到外界扰动时会产生密度变化,导致介质折射率发生变化,特别是在高速流场中,这种密度变化往往存在数量级的差异。当光束在这种非均匀介质中传播时,会产生偏折、抖动及相位变化,影响光束质量。气动光学效应抑制方法的研究在一定程度上为减小气动光学效应的影响提供了指导;同时,也可以更好的为光学系统设计、系统像差抑制及矫正提供指导,对科研及实际应用都具有较高的价值。根据不同的应用环境,本文将扩束系统分为三类并分别对其气动光学效应及抑制方法展开研究。其中第一部分为大口径光学窗口的应用研究,第二部分为扩束系统内流场气动光学效应抑制方法研究,第三部分为高速外流场气动光学效应研究。对于复杂应用环境下的光学系统,光学窗口是保护光学系统内环境稳定,隔离内外环境交互的重要手段,本文第一部分以大口径光学窗口为研究对象,分别从光学窗口的模型建立、材料选取、受力分析、结构设计及支撑技术等方面讨论了光学窗口在大口径光学系统中的应用。针对大口径光学窗口的支撑问题,本文提出了基于传统环带支撑的中间环带辅助支撑方案并从光学窗口厚度、径厚比、遮拦比及支撑结构模态等四方面对该方案的可行性及支撑效果进行了分析。以光学窗口透射光束波前作为评价指标,对传统支撑形式及中间环带辅助支撑形式的支撑效果进行了分析比较并建立了透过光束波前与窗口径厚比的关系。对于部分不宜采用固态窗口密封的大口径扩束系统,本文对其扩束系统净化装置的进气孔布局进行了设计与改进。通过流场分析结合变折射率介质中的光线追迹方法,本文总结了一整套完善的气动光学效应分析方法。在仿真分析过程中,采用半经验设计-流场仿真-流场结构分析-流光耦合-像质评价-结构改进这一主要研究思路展开,通过流场结构分析及光学像质评价结果对扩束系统进气布局进行改进。最终,针对米级口径的扩束系统,设计了16×360矩阵形式的小孔进气布局。该进气状态下扩束系统内流场气动光学效应导致的穿过扩束系统到达主镜的光束的波前像差RMS值仅为3.2×10-2μm,小于λ/20。在扩束系统光线追迹过程中,为了捕获突变区域的气动光学效应,本文对基于本地折射率梯度的带步长调节函数的梯度折射率光线追迹方法进行了改进,增加了折射率变化量Δn作为判别条件。为了验证上述研究过程及分析结果,本文对850mm口径的扩束系统内流场进行了实验验证,实验方案采用了16×360的矩阵进气布局对扩束系统进行充气,并对扩束系统内流场状态及透过扩束系统的光束质量进行了测量,最终实验结果与仿真分析结果误差在10%以内。对于高速外流场,本文以200mm口径的共形光学窗口为研究对象,分析了不同状态下共形光学窗口外流场的结构及外流场对光束质量的影响。在含激波外流场的光线追迹过程中本文提出了基于折射率步长的变折射率介质中的光线追迹方法。该方法在光线追迹过程中以折射率步长代替几何步长,实现了追迹过程中的步长自适应调节。
于鑫[3]（2021）在《弹载激光通信系统的气动效应分析》文中研究指明地对空导弹在空中超音速飞行时,围绕其周围的大气气体会在弹体外壳处高速流动,从而产生了气动流场。这一气动流场对弹体上激光通信系统的制导工作造成了严重的影响,例如在光线传输过程中造成的光程差、波像差,信号接收过程中造成的接收信息误判甚至是短时间的通信中断,这些现象统称为气动光学效应。由此可见,研究弹载激光通信系统的气动光学效应在激光通信制导这一领域中具有重大的战略意义。本文主要研究了采用新型激光制导模式即多孔径发射与分集接收这一模式下的地对空导弹处于不同的飞行速度、飞行海拔高度以及不同的工作波长时气动流场对激光通信系统工作质量的影响,也称之为气动光学效应的分析。首先根据地对空导弹的实际尺寸与工作模式,利用Solid Works进行几何建模,再将几何模型导入到Fluent流体分析软件中,应用Mesh软件对模型进行网格划分。其次选取了一种非均匀分布的湍流模型进行适配,并且详细设置了求解器等相关参数和材料属性,从而获取到了围绕在激光通信系统周围的气动流场的密度场分布。随后再根据光线追迹与物理光学相结合的方法将密度场转化为折射率场,并且用折射率场的数值计算出光学像质评价函数,例如点扩散函数（PSF）、斯特列尔比（SR）、包含80%能量的弥散斑半径以及光学传递函数（MTF）。最后反复更改飞行高度、飞行速度以及工作波长进行仿真模拟计算,获得了地对空导弹在不同大气环境中的密度场、折射率场以及激光通信系统的光学像质评价函数具体数值。其中,飞行海拔高度变化范围是0到20km,间隔5km计算一组;飞行速度分别为3马赫和5马赫;工作波长范围是400到1550nm。本文通过Fluent有限元仿真软件对激光通信系统周围的气动流场进行了流体力学仿真,对新型激光制导技术的气动效应进行了数据分析并得出了结论。仿真结果表明,随着飞行海拔高度的不断增高,飞行速度的不断降低,气动光学效应所带来的影响逐渐变弱,激光通信系统的工作状态也逐渐优异;工作波长越长,气动光学效应的影响也越小。
李杰权[4]（2021）在《计算流体力学的时空观：模型的时空关联性及算法的时空耦合性》文中研究指明流体力学中波的有限传播、粒子的碰撞、各种力之间相互作用,无不体现时空关联效应。本文从计算方法的视角探讨计算流体力学的时空观,即流体力学模型的时空关联性和计算方法的时空耦合性。从流体力学微团法建模出发,明确模型时空关联性的涵义,建立有限体积格式的基本原理,阐述算法时空耦合的必要性,实现流体力学基本控制方程物理建模与有限体积格式数学原理的统一。在实践中,给出时空耦合高精度数值方法设计思路,利用算例比较它与时空解耦方法的差别。期望通过时空观的建立,对未来计算流体力学的算法研究提供帮助。
徐帅[5]（2021）在《热化学非平衡流动磁流体力学控制数值模拟研究》文中提出目前,世界各大国都十分重视高超声速飞行技术的研究,飞行器在临近空间再入过程中遇到的气动热问题一直是研究关注的重点。近二十年来这样一种磁控装置一直受到关注:在飞行器内部放置电磁线圈产生磁场控制电离空气,通过洛伦兹力作用在感应电流,增加弓形激波的脱体距离,达到降热的目的;同时,受到作用的空气会给电磁线圈一个反作用阻力,降低飞行器的速度,间接缓解气动热。因此,准确模拟磁控流场和磁控系统的各项性能指标有相当大的研究价值。本文在现有磁流体数值模拟方法和磁控热防护、增阻研究的基础上,研究飞行器外流场中的感应磁场的数值求解方法,探究感应磁场对降热增阻的影响。首先,针对Navier-Stokes方程和Maxwell方程的不同简化假设,推导出两类磁流体控制方程,引入了AUSM+格式来离散对流和压力项,使用有限体积法完成对磁流体方程组的离散,基于OpenFOAM开源架构编写了理想磁流体数值计算程序,并在一维和二维经典算例上进行了验证。然后,针对高温空气的热化学非平衡效应,建立多组分双温度模型的非平衡气体控制方程,给出了相关输运系数和化学反应参数的计算方法,并对RAM-C II球头锥形再入体在两种工作条件下的外流场进行数值模拟研究,探究包括7组分和11组分化学反应模型模拟结果的异同,发现采用11组分化学反应模型计算的结果有更高的电离度。于是,通过各化学组分分布和温度计算空气电导率,针对高超声速飞行器磁控系统,基于低磁雷诺数假设模拟计算了球头圆柱体的降热、增阻性能。总结了适用于空气动力学的分离式方程组、基于磁感应方程的源项方法和基于磁矢量势修正磁场方法,从理论和计算结果上比较了这三种方法之间的优劣,发现基于磁矢量势修正磁场方法计算得结果更可信,对于模拟磁控流场问题具备较高的准确度和适用性。最后,分析高温空气电导率计算的不确定性,探究不同磁雷诺数下感应磁场对磁控系统性能的影响,发现感应磁场的存在不会对磁控性能产生根本性的影响,会在低磁雷诺数假设的基础上,降低激波脱体距离,强化磁控系统的降热效果和磁增阻特性,在相对较高的磁雷诺数条件下,影响效果更加显着。
李博[6]（2020）在《可压缩方腔流动的数值模拟和噪声控制研究》文中认为随着航空运输业对静音飞行的要求,航空噪声亟待解决,而起落架舱等方腔结构对飞机噪声贡献日益凸显。因此,近年来对方腔流动的模拟和控制受到广泛的关注。本文旨在采用高精度数值算法模拟方腔流致噪声,并对其进行主被动控制,探索潜在的噪声控制机理。首先,基于伴随方法开展了方腔流动的敏感性分析。其次,针对二维亚声速方腔开展了噪声的主动控制研究。最后,针对三维复杂方腔流动开展了基于多孔壁面的被动控制。本文具体的工作和研究成果如下:（1）基于伴随方法开展了不同来流条件下,方腔流动对外部扰动的敏感性的参数研究。在方腔流动的控制研究中,敏感性幅值最高的位置是施加激励最优的位置,能够用最小的输入能量得到流场最大的响应。基于不同来流条件下（Ma=0.2～0.5,Re=3000,5000 和动量厚度 θ=1/32.8L,1/52.8L）方腔流动的高精度直接数值模拟,开展了流场对后拐角附近扰动的敏感性分析。研究发现,方腔流动对后拐角附近的扰动最敏感区域主要集中在边界层的起始位置、方腔上剪切层内和后拐角附近。来流Ma或者Re增加时,敏感性幅值增大,腔内流动的敏感性分布变得复杂。方腔前缘上游最敏感性的区域位于边界层内,可压缩性增强时,上游最敏感的位置向边界层发展起始位置偏移。但是,总体上是靠近方腔前缘位置的,说明在前缘布置控制激励能够适应大范围的流动条件。同时,腔内的敏感性增强。当来流速度增大到一定幅值或者来流边界层薄时,腔内和后拐角附近出现明显的敏感性分布,幅值甚至比前缘上游高,腔内的高敏感性分布暗示在腔底布置激励也是抑制后拐角辐射噪声的有效手段。（2）结合敏感性分析结果,采用预测控制技术开展了非定常可压缩方腔流致噪声的长时域控制研究。在方腔前缘附近边界层内施加二维时空变化的体积力,研究了Ma=0.5,Re=5000的二维方腔的噪声主动控制。首先研究了能够同时捕捉方腔剪切层和后拐角辐射噪声的目标区域对噪声的控制,结果表明近场声源区的压力振荡分布发生了改变,并且在全辐射方向上噪声得到抑制,总声压级最大降幅约2dB。通过本征正交分解发现,腔内流动结构没有发生明显的变化,只是能量从大尺度结构转移到较小结构。同时还分别对比了只控制后拐角辐射噪声和剪切层噪声对总辐射噪声的影响,结果表明只控制剪切层噪声对远场噪声影响不大,而只控制后拐角辐射噪声对远场辐射噪声抑制明显,上游辐射方向能够降低噪声3 dB,为主动控制工作提供了依据。（3）采用高精度隐式大涡模拟,基于多孔介质材料开展了三维方腔噪声的被动控制研究。研究发现,将方腔固壁底板更换成多孔壁面,腔内的压力脉动和噪声辐射都可以得到很大程度的抑制。为了探索孔隙度和流动特性及降噪特性间的关系,本文考察了四种不同孔隙率对控制效果的影响,结果表明低孔隙率时,孔隙率越大,噪声抑制效果越好。当孔隙率达到11.2%左右,腔内前缘附近的噪声降低幅度大于10dB,控制效果达到最佳。随着孔隙率从11.2%进一步增加到19.27%,控制效果接近饱和。平均流特性表明多孔介质会在腔底壁面产生吹吸效应,改变腔内大尺度环流和剪切层的结构,并且控制效果主要受吸气作用的强弱影响。此外,本征正交分解结果表明,控制后剪切层被能量较低的小尺度结构所主导,剪切层与腔内环流的相互作用减弱。后拐角附近的涡角相互作用也被抑制,因而声反馈较低,从而降低了自持振动和噪声辐射。
狄胜同[7]（2020）在《地下水开采导致地面沉降全过程宏细观演化机理及趋势预测研究》文中进行了进一步梳理水,是生命之源。改革开放以来,我国年均地下水开采量超25亿m3,全国目前有约400多个城市在开采利用地下水,占到城市使用淡水总量的30%以上,其中在西北、华北等部分地区占比高达70%以上,不合理的地下水开发利用导致在全球范围内形成地面沉降并衍生出系列生态环境问题。加强对地下水开采导致地面沉降的机理及规律研究,有利于完善和推动地面沉降领域的理论发展,掌握土体变形及地面沉降对不同地下水开采条件的响应规律,提出科学合理的地下水开采方案,对保证国民经济社会健康稳定发展具有重要现实意义。本文在山东省国土资源厅地面沉降监测与防控项目资助下,开展了地下水开采导致地面沉降的全过程分阶段理论分析,研究了地下水开采条件下土体变形及地面沉降的相似准则;设计研发了一种考虑地下水环向补给及采水井结构的开采承压水引发地面沉降物理模型试验系统和试验方法,并进行了一系列不同条件下的物理模型试验;分别开展了采水条件下含水层砂土的细观结构演化试验和固结条件下粘土的微观结构电镜扫描试验,并分别对其进行了结构参数量化及宏细观参数相关性分析;基于多孔介质流-固耦合理论研究了地下水开采条件下土体变形及地面沉降的时空演化特征及分布规律,并对土体主要参数进行了敏感性分析,基于颗粒离散元的流-固耦合理论研究了地下水开采条件下土体颗粒细观运移特性及规律,探讨分析了地面沉降发生的本质机理;在华北平原鲁北地区开展了地下水超采导致区域性地面沉降特征研究,并对其不同地下水开采条件下的地面沉降演化趋势进行了分析预测,主要研究工作及成果如下:（1）地下水开采导致地面沉降全过程分阶段理论分析。将地下水开采导致地面沉降全过程划分为地下水开采改变渗流场、采水层土体层间耦合效应及非采水层位沉降传递三个阶段,分别对其进行理论分析并建立了考虑地下水开采量、各土层物理力学性质的全过程地面沉降传递规律计算公式。同时,基于相似理论对地下水开采导致地面沉降全过程进行了相似准则分析,得到了模型试验与原型试验相似时相应物理量所应遵循的相似比尺。（2）地下水开采导致地面沉降物理模型试验系统研发及模型试验。采用模块化设计思路,设计研发了一种充分考虑采水井结构及地下水三维补给条件,适用于地下水开采导致地面沉降宏细观机理研究的物理模型试验系统。基于该试验系统开展了不同采水条件下的模型试验,得到了有无水源补给条件对地面沉降的影响规律,揭示了含水层与隔水层变形沉降的比例关系及其沉降滞后性,明确了采水条件下含水层渗透系数时变规律及土体中空气负压的产生及演化规律。（3）砂粘土体微细观结构演化试验及其宏细观参数相关性分析。开展了采水条件下砂土变形沉降模型试验,并基于PIV粒子图像测速技术对其进行了细观结构演化规律分析,揭示了采水条件下砂土变形沉降宏细观结构演变过程及规律;开展了固结条件下粘土 SEM微观电镜扫描试验及其参数量化分析,对比研究了固结荷载对粘土不同尺度下微观结构参数演变规律的影响,表明更小尺度下的微观结构具有更大的荷载影响区间和应力敏感性,粘土表观孔隙比与常规孔隙比呈现较好的线性回归关系,表观孔隙比与压缩系数呈现较好的指数型增长关系。（4）地下水开采导致地面沉降宏细观数值模拟分析。基于Biot多孔介质流-固耦合理论建立了宏观数值分析模型,研究了在不同含水层开采相同地下水量时的土体变形沉降时空演化特征及规律,并讨论了地面沉降对土体主要参数的敏感性及响应程度,结果表明在含水层内,渗透系数>弹性模量>Biot-Willis系数>泊松比;在隔水层内为:弹性模量>渗透系数>Biot-Willis系数>泊松比;基于颗粒离散元的流-固耦合理论建立了细观数值分析模型,研究了地下水开采条件下土体颗粒运移规律及颗粒结构调整过程,分析了颗粒间接触力链及流场演变规律。（5）地下水开采导致区域性地面沉降特征分析及计算预测方法研究。以华北平原鲁北地区滨州市博兴县为工程背景,详细深入研究了该地区地下水动态分布特征及地面沉降演化规律,建立了该地区地下水开采导致地面沉降的三维流-固耦合数值模型,还原了地面沉降发展演化过程,并分别对当前地下水开采量及减小地下水开采量不同方案下的地面沉降演化趋势做出预测分析,提出当减小20%地下水开采量时是较为合理有效的地下水开采方案,同时应采取因地制宜措施,针对不同区域采取不同的阶梯式递减开采方案,以实现研究区地面沉降的合理有效防控。
孙喜万,刘伟[8]（2020）在《气动光学效应研究进展》文中研究指明光学成像探测技术是精确制导领域发展的重要方向,但由于光线在穿过密度变化的流场时会发生偏折、抖动和光程变化的现象,成像质量将严重下降,此即气动光学效应.研究气动光学效应同时具有明确的工程和学术价值,一方面以认识流场对光线传播的影响为基础,如何减弱气动光学效应已受到人们的广泛关注;另一方面由于光线传播携带了流场结构信息,光学探测也可以成为一种流场研究技术.从空气动力学和光学工程交叉的视角,对气动光学效应的研究进展进行综述.首先介绍了常见的气动光学评价参数,其次阐述了各种理论研究、实验、数值模拟方法,最后从流动导致图像畸变、减弱气动光学效应的方案和采用气动光学探测方法研究流场三个角度对现有文献进行总结,并讨论了气动光学领域数值模拟验证方法的困难和研究现状.最后结合气动光学效应的发展阶段对未来研究进行展望.
汤辉[9]（2020）在《基于涡粘系数运输方程的亚格子模式建模及其在湍流中的应用》文中提出大涡模拟（LES）可以在空间分辨率远远小于直接数值模拟的计算网格下,较准确地模拟较高雷诺数和较复杂的湍流运动,并获得比平均雷诺数值模拟更准确的预测结果和更多的湍流信息。大涡模拟的这些特征对湍流研究及工程设计和应用十分重要。因此,随着高性能计算机的发展,LES成为湍流数值模拟的热门研究课题和一种实际流动的预测手段。在LES中,只直接求解网格尺度、动量关键的大涡结构,而通过亚格子（SGS）应力模型模化湍流中耗散占优、动量不重要的小尺度涡结构。因此,合理而准确的SGS模式建模成为LES方法的关键。虽然各种各样的SGS模型已被研究者们提出并获得了一定的成功,但是直到今天也没有令人满意的模型,尤其是对存在非平衡特性的复杂流动,如层流-湍流的转捩、流动分离等。本文的研究课题是关于SGS模式建模的基础研究,尤其是提高SGS模型对具有非平衡特性的复杂流动的预测精度。例如,在翼型绕流流动中,计算网格宽度会沿着流经翼型表面附近的流线发生很大变化。但是,绝大多数现有的的SGS模型都没有考虑长度尺度的流向变化对SGS应力的影响。本文首次从理论上探讨了这种网格宽度的变化对SGS涡粘系数的影响,并从理论上定量了这种影响。然后,本文通过将滤波后的物质导数算子作用于涡粘系数模型并隐式地计算SGS动能,再通过一系列的高等数学换算后,首次得到了一类考虑到网格宽度的变化梯度的SGS模型,即亚格子涡粘系数运输方程模型（TEM）。该模型无需使用任何近壁阻尼函数和测试滤波操作,且在理论上保证了SGS应力具有一定的各向异性特性。进一步,本文从理论上对TEM模型进行了延伸讨论,得到了适用于工程需求的简化版本、精度更高的动参数版本和基于新型特征长度模型的改进版本。为验证新提出的TEM模型的有效性,本文在平面槽道湍流中对其进行了先验测试和后验测试。结果表明,TEM模型是有效的并且相比于经典的动态Smagorinsky模型和传统的一方程模型,TEM模型表现出更高的预测精度。特别的,本文通过流向非均匀网格下的平面槽道湍流的LES,从数值实验的角度证实了网格沿流向的不均匀性（即使在均匀湍流中）会引起湍流的非物理行为,并证明了考虑到这种影响的TEM模型比没有考虑到这种影响的一般SGS模型预测精度更高。接着,本文在具有明显流动分离气泡的平面扩压器流动中对比了几种常用的SGS模型（标准的Smagorinsky模型、动态Smagorinsky模型、标准SGS动能传递方程模型和动态一方程模型）以及本文改进后的动态SGS动能运输方程模型的预测性能。结果表明,改进后的动态SGS动能运输方程模型的预测性能最优、动态一方程模型次之,再次之的是动态Smagorinsky模型和标准SGS动能传递方程模型,标准的Smagorinsky模型表现最差。同时,本文也对比了TEM模型与标准SGS动能运输方程模型和改进后的动态SGS动能运输方程模型的预测性能,再次证实了TEM模型在模拟具有非平衡特性的流动中的有效性和优越性。最后,本文将新提出TEM模型应用于NACA0012翼型（一种典型的飞机主翼形状）绕流的大涡模拟,并基于大涡模拟的气动结果计算和分析了NACA0012翼型周围的气动声场,然后对NACA0012翼型后缘进行了锯齿处理,探究了翼型后缘锯齿的降噪机理。为了解决弱可压缩性问题,本文修改了常规的不可压缩求解器的时间推进方法;为了考虑翼型绕流的非平衡特性,新推导的TEM模型被合并到这种弱可压缩方案中;为了提高气动噪声的预测精度,基于连续性方程和Navier-Stokes方程的重新组合推导了一种新型的噪声源模型。翼型绕流的流场结果表明:即使在低马赫数流中,也有必要考弱可压缩性,这尤其对于适当地再现翼型周围的压力脉动和涡旋结构非常重要;由层流边界层向湍流边界层的转捩过程中,SGS动能的产生和耗散存在明显的局部非平衡特性,本文提出的TEM模型可以准确地再现这种SGS动能的局部非平衡性特性。NACA0012翼型周围的声场结果表明:速度散度的物质导数作为声源项起着主导作用;本文推导的声学模型中的声源分布与经典声源模型（如,Lighthill模型和Powell模型）的声源分布一致;并且基于上述LES和本文推导的声源模型预测的声压级与实验数据合理吻合。本文还研究了马赫数的增加对翼型周围声场的影响。结果表明:随着马赫数的增加气动噪声的声压级峰值频率的位置倾向于从高频区域移向低频区域;并且相比于经典的声源模型,本文推导的声源模型能够更加准确地再现这种马赫数的增加而导致的声场的变化。具有后缘锯齿的NACA0012翼型绕流的计算结果表明:后缘锯齿阻碍了翼展方向的旋涡的生长,并促进了后缘和尾流附近流向旋涡的发展,进而明显地减少了后缘附近的压力脉动的强度,最终达到了降低后缘噪声的效果。
唐宏[10]（2020）在《折叠舵面动力学建模和非线性颤振分析》文中研究表明间隙非线性广泛存在于航空飞行器结构之中,如飞机副翼,襟翼和升降舵。间隙作为一种集中非线性,会使得飞行器在飞行过程中出现特殊的动力学现象,如极限环振荡,嗡鸣等;其中翼、舵的大幅极限环振荡将影响飞行器的操纵稳定性并可能造成疲劳破坏。在工程应用中,往往忽视间隙采用线性方法进行强度设计和气动失稳预测,得到的分析结果偏于保守。然而,存在的制造、安装误差和工作磨损又使得间隙不可避免地出现。因此,为了提升飞行器的极限性能、准确的进行控制律设计和对生产精度提出要求,有必要考虑间隙非线性的准确建模问题和探讨间隙参数的影响。本文以某战术导弹的折叠控制舵面为对象,研究间隙非线性对舵面的振动特性和气动弹性的影响规律。首先,对存在间隙的铰接折叠舵面进行地面振动试验研究和非线性建模方法研究。通过对预紧线性舵面进行模态试验,获得模态参数,作为建模准确性的依据;接着调节间隙和振动量级,通过振动台进行基础激励,获得折叠舵面的非线性动力学特征。地面振动试验表明间隙的引入会使得结构响应产生诸多非线性现象,如随机激励下原第一阶弯曲模态消失、扫频实验的正反扫差异、频响跳跃等。非线性的影响主要是体现在一阶弯曲模态的振型和频率改变,增大激励量级和减小回转间隙都会使得第一阶共振峰频率、峰值增大并逐渐接近预紧舵面的第一阶频响。接着,建立折叠舵面的有限元模型,利用MPC等效铰接链接,采用Craig-Bampton子结构模态综合法、整体混合坐标降阶方法对舵面进行动力缩聚,线性部分直接缩减用模态坐标代替,而模拟间隙接触部分的自由度作为物理坐标保留下来。两种方法都能建立较为准确的模型,但后者可以大大缩小模型规模和简化流程。对于铰接部分,探究了不同的接触理论模拟实际结构运动过程中的碰撞和接触的应用,最终选择分段线性刚度作为本文的间隙模型。比较了Henon-RK4和-Bathe算法计算非光滑系统的精确性,Henon-RK4具有更高的精确性和计算效率,但暂时只适用于自治系统。通过-Bathe两子步算法计算基础激励下该结构的动力学响应,重现了实验中的现象,验证模型的准确性;探索了不同接触刚度、间隙大小参数、结构阻尼对结构动响应的影响。对于模型中的间隙的大小参数采用基于冲激响应检测方法进行识别,刚度参数通过对实验测得的预紧舵面模态参数使用Model Updating方法进行识别。接着,在准确的结构动力学模型基础上,将结构和气动力耦合,进行气动弹性分析。利用基于线性化势流理论的偶极子网格法进行气动力计算,通过无限板样条插值进行结构变形和气动力之间的传递,建立考虑间隙非线性和三维气动力的折叠舵面气动弹性方程;分析了间隙大小、接触刚度、结构阻尼对气动稳定性的影响。结果表明,随着飞行速度增加,结构会出现衰减振荡、极限环振荡、最后发散。由于俯仰和扭转模态频率差降低,连接刚度增大会使得颤振速度减小,间隙的引入会提高发散速度,但是具有提升上限;结构阻尼的增大会提高颤振边界,同时会在发散速度之前引入极限环运动,不同的初始扰动条件下间隙舵面气动弹性响应的稳定性不同。
二、LORENTZ TIME-SPACE TRANSFORMATION IS A APPROXIMATE CALCULATION METHOD IN AERODYNAMICS FOR COMPRESSIBILITY（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、LORENTZ TIME-SPACE TRANSFORMATION IS A APPROXIMATE CALCULATION METHOD IN AERODYNAMICS FOR COMPRESSIBILITY（论文提纲范文）
（1）国家数值风洞（NNW）工程中的CFD基础科学问题研究进展（论文提纲范文）
| 1 转捩与湍流模型及计算方法 |
| 1.1 转捩预测模型 |
| 1.2 湍流模拟模型 |
| 2 多相多介质计算模型与方法 |
| 2.1 气/液两相流模型 |
| 2.2 飞机结冰模型 |
| 2.3 流/热/固耦合模型 |
| 2.4 热气动弹性预测模型 |
| 3 多物理场耦合计算模型与方法 |
| 3.1 高温近壁流动与材料表面催化烧蚀 |
| 3.2 稀薄过渡流计算模型与方法 |
| 4 高阶精度数值计算方法 |
| 4.1 结构网格高精度算法 |
| 4.2 非结构网格高精度算法 |
| 5 总结与展望 |
（2）扩束系统气动光学效应抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 气动光学效应抑制技术 |
| 1.2.1 气动光学效应 |
| 1.2.2 气动光学效应的发展阶段 |
| 1.2.3 气动光学效应研究进展 |
| 1.2.4 气动光学效应抑制方法国外研究现状 |
| 1.2.5 气动光学效应抑制方法国内研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.3.1 论文研究思路 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第2章 气动光学效应基本原理及研究方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 气动光学中的流场分析 |
| 2.2.1 流体力学理论 |
| 2.2.2 计算流体动力学理论 |
| 2.3 流场中的光线追迹方法 |
| 2.3.1 流场中的光线传输机理 |
| 2.3.2 流场与折射率场的映射关系 |
| 2.3.3 流场中的光线追迹经典算法 |
| 2.4 流场中的像质评价方法 |
| 2.4.1 光程差 |
| 2.4.2 斯特列尔比(Strehl Ratio,SR) |
| 2.4.3 泽尼克多项式 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 大口径光学窗口结构及支撑技术研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 分析模型及方法 |
| 3.2.1 分析模型 |
| 3.2.2 分析方法 |
| 3.2.3 材料选取 |
| 3.2.4 结构设计 |
| 3.2.5 受力分析 |
| 3.3 支撑结构设计 |
| 3.3.1 径向支撑 |
| 3.3.2 轴向支撑 |
| 3.4 支撑参数优化分析 |
| 3.4.1 厚度 |
| 3.4.2 径厚比 |
| 3.4.3 遮拦比 |
| 3.4.4 模态 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 扩束系统净化装置气动光学效应研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 流场中的气动光学效应仿真计算 |
| 4.2.1 分析模型 |
| 4.2.2 网格设置 |
| 4.2.3 求解器设置 |
| 4.2.4 计算设置和过程 |
| 4.3 变折射率介质中的光线追迹方法改进及像质评价 |
| 4.3.1 光线光学法中的经典算法 |
| 4.3.2 折射率梯度求解 |
| 4.3.3 基于步长调节函数的光线光学法的改进算法 |
| 4.4 流场中的光学像质评价 |
| 4.5 实验验证与实验过程 |
| 4.5.1 实验设计 |
| 4.5.2 实验结果与分析结果对标 |
| 4.5.3 补充分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 含激波外流场中的气动光学效应研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型与方法 |
| 5.2.1 分析模型 |
| 5.2.2 网格设置 |
| 5.2.3 求解器设置 |
| 5.2.4 计算设置和计算过程 |
| 5.3 变折射率介质中光线追迹的新算法 |
| 5.3.1 含激波的变折射率介质中的光线追迹算法 |
| 5.3.2 含激波的变折射率介质中的光线追迹新算法 |
| 5.3.3 含激波的变折射率介质中的光线追迹新算法的验证 |
| 5.4 高速流场中的像质评价 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）弹载激光通信系统的气动效应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 气动光学效应国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 弹载激光通信的气动效应发展趋势 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 组织结构 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第2章 超高速流场中气动光学效应的机理分析 |
| 2.1 空气动力学基础 |
| 2.1.1 流体力学理论 |
| 2.1.2 空气动力学基本方程 |
| 2.2 计算流体力学 |
| 第3章 基于FLUENT气动光学效应的仿真分析 |
| 3.1 实际场景的应用 |
| 3.1.1 大气湍流的有效抑制 |
| 3.1.2 多孔径发射与分集接收 |
| 3.2 气动光学效应建模 |
| 3.2.1 建立几何模型 |
| 3.2.2 划分网格模型 |
| 3.3 仿真系统参数设定 |
| 3.3.1 求解器的设定 |
| 3.3.2 湍流求解模型 |
| 3.3.3 材料与边界条件 |
| 3.4 仿真结果 |
| 第4章 光线追迹与像质评价函数的分析 |
| 4.1 光线追迹方法分析 |
| 4.2 基于梯度折射率场的光线追迹法 |
| 4.3 弹载激光通信系统的成像质量分析 |
| 4.3.1 气动流场波像差 |
| 4.3.2 成像质量评价函数的分析 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）计算流体力学的时空观：模型的时空关联性及算法的时空耦合性（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 流体力学方程组的时空关联性 |
| 2 有限体积方法及其时空耦合性 |
| 2.1 半离散有限体积方法 |
| 2.2 全离散有限体积方法 |
| 2.3 有限体积方法的相容性 |
| 2.4 再访Godunov方法 |
| 2.5 高阶数值通量与广义黎曼问题 |
| 2.6 几个时空耦合算法的例子 |
| 2.6.1 线性输运方程 |
| 2.6.2 线性对流扩散方程 |
| 2.6.3 线性松弛系统 |
| 3 基于广义黎曼解法器（GRP solver）的时空耦合算法 |
| 3.1 线性GRP解法器 |
| 3.2 声波近似———线性化GRP解法器 |
| 3.3 真正非线性GRP解法器 |
| 3.4 一般时空关联模型的GRP解法器 |
| 3.5 高精度方法中黎曼解法器和GRP解法器的比较 |
| 3.6 时空耦合数值边界条件 |
| 3.7 高阶时空耦合算法 |
| 3.8 投影过程时空耦合性的一点注释 |
| 4 数值算例 |
| 4.1 大压力比（大密度比）问题 |
| 4.2 激波和熵波相互作用的问题 |
| 4.3 激波和悬浮刚体的相互作用 |
| 4.4 多介质激波和气泡的相互作用 |
| 4.5 各向同性可压缩湍流的模拟 |
| 5 讨论与展望 |
（5）热化学非平衡流动磁流体力学控制数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 磁流体力学数值方法研究现状 |
| 1.3.2 非平衡气体磁控系统研究现状 |
| 1.4 研究现状分析 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 超声速磁流体的物理模型与数值方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁流体控制方程 |
| 2.2.1 电磁学和流体力学基本方程 |
| 2.2.2 理想磁流体方程组 |
| 2.2.3 低磁雷诺数假设的MHD方程组 |
| 2.3 求解超声速磁流体方程组的数值方法 |
| 2.3.1 OpenFOAM中的有限体积法离散 |
| 2.3.2 AUSM+近似Riemann求解器 |
| 2.3.3 数值通量二阶精度重构 |
| 2.3.4 双曲型磁场散度清除技术 |
| 2.4 理想磁流体经典数值问题验证 |
| 2.4.1 MHD激波管问题 |
| 2.4.2 MHD-Rotor问题 |
| 2.4.3 Orszag-Tang涡 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 真实气体热化学非平衡流动数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热化学非平衡流动的计算模型 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 热力学性质 |
| 3.2.3 输运系数 |
| 3.2.4 化学反应源项 |
| 3.2.5 能量交换 |
| 3.3 球头锥形再入体的外流场模拟 |
| 3.3.1 高度H=61km工况 |
| 3.3.2 高度H=71km工况 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁控非平衡流动的多场耦合模拟方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.2.1 偶极子磁场的计算 |
| 4.2.2 电导率模型 |
| 4.2.3 气动性能参数定义 |
| 4.3 球头圆柱体的磁流体激波控制数值模拟 |
| 4.3.1 问题设置 |
| 4.3.2 网格无关性验证 |
| 4.3.3 基于低磁雷诺数假设的模拟 |
| 4.4 适用于模拟磁控系统的数值方法 |
| 4.4.1 分离式磁流体方程组 |
| 4.4.2 基于磁感应方程的源项方法 |
| 4.4.3 基于磁场矢量势修正磁场的方法 |
| 4.5 基于磁感应方程的源项方法的验证 |
| 4.6 不同方法对磁控流场模拟的适定性研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 考虑感应磁场的磁控非平衡流数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电导率计算的不确定性分析 |
| 5.3 MUSES-C探测器超轨道再入验证模拟 |
| 5.4 模型参数设置 |
| 5.5 计算结果及分析 |
| 5.5.1 不同均布电导率条件下的模拟 |
| 5.5.2 不同特征长度条件下的模拟 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 化学反应常数 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（6）可压缩方腔流动的数值模拟和噪声控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 气动噪声研究简介 |
| 1.2 方腔噪声研究简介 |
| 1.2.1 方腔流致噪声研究进展 |
| 1.2.2 流致噪声机制及理论 |
| 1.2.3 起落架舱研究进展 |
| 1.3 噪声控制研究简介 |
| 1.3.1 伴随方法及敏感性分析 |
| 1.3.2 基于伴随方法的主动控制研究进展 |
| 1.3.3 基于多孔介质的被动控制研究进展 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 数值方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 空间离散格式 |
| 2.2.1 DRP格式 |
| 2.2.2 紧致格式 |
| 2.2.3 高波数滤波 |
| 2.2.4 HWCNS格式 |
| 2.2.5 拉伸网格变换 |
| 2.3 时间离散格式 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.4.1 无反射边界条件 |
| 2.4.2 固壁边界条件 |
| 2.4.3 海绵层技术 |
| 2.5 伴随数值模拟方法 |
| 2.5.1 优化控制方法 |
| 2.5.2 目标函数 |
| 2.5.3 伴随Navier-Stokes方程 |
| 2.5.4 敏感性分析 |
| 2.5.5 基于梯度的线性搜索算法 |
| 2.5.6 控制优化迭代 |
| 第3章 亚音速方腔流动的敏感性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值方法 |
| 3.2.1 问题描述及参数设置 |
| 3.2.2 算例验证及网格收敛性 |
| 3.2.3 伴随过程的敏感性设置 |
| 3.2.4 扰动幅值对流场响应的影响 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ma变化对敏感性结构的影响 |
| 3.3.2 动量厚度对敏感性结构的影响 |
| 3.3.3 Re变化对敏感性结构的影响 |
| 3.3.4 小结 |
| 第4章 基于伴随的二维方腔噪声优化控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值方法 |
| 4.2.1 基于伴随的优化控制策略 |
| 4.2.2 反声源方法验证 |
| 4.2.3 方法和控制设置 |
| 4.3 全辐射方向的控制 |
| 4.3.1 目标函数的收敛情况 |
| 4.3.2 噪声场 |
| 4.3.3 流动结构的模态分解 |
| 4.4 时域T_a/T对控制的影响 |
| 4.4.1 目标函数的收敛曲线 |
| 4.4.2 噪声特性 |
| 4.5 目标区域对控制的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于多孔介质的三维方腔噪声被动控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维方腔构型及计算方法 |
| 5.2.1 M219构型与计算参数 |
| 5.2.2 网格及边界条件设置 |
| 5.2.3 来流条件设置 |
| 5.2.4 网格收敛性 |
| 5.2.5 多孔壁面设置 |
| 5.3 三维方腔流动 |
| 5.3.1 方腔自激振荡特性 |
| 5.3.2 方腔流动声学特性 |
| 5.4 孔隙度方腔噪声控制的影响 |
| 5.4.1 腔底总体声压级 |
| 5.4.2 腔内壁面声压级 |
| 5.4.3 全场声压级 |
| 5.5 噪声控制机理分析 |
| 5.5.1 壁面吹吸特性 |
| 5.5.2 时均流动特性 |
| 5.5.3 涡动力学特性 |
| 5.5.4 模态分解 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作与结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续研究工作展望 |
| 附录A 伴随方程 |
| A.1 二维Navier-Stokes方程 |
| A.1.1 线化方程 |
| A.1.2 带控制力的控制方程 |
| A.2 伴随方程推导 |
| A.2.1 伴随算子 |
| A.2.2 伴随方程 |
| A.2.3 伴随方程左端项的推导 |
| A.3 无反射边界条件 |
| A.3.1 一维特征分析 |
| 附录B 敏感性分析 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）地下水开采导致地面沉降全过程宏细观演化机理及趋势预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下水开采导致地面沉降发生现状 |
| 1.2.2 地下水开采导致地面沉降机理研究现状 |
| 1.2.3 地下水开采导致地面沉降计算预测方法研究现状 |
| 1.2.4 地下水开采导致地面沉降物理模型试验研究现状 |
| 1.3 目前存在的不足及主要问题 |
| 1.4 主要研究内容及方法 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法与技术路线 |
| 第二章 地下水开采导致地面沉降全过程机理及相关理论分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 地下水开采条件下渗流及水压分布规律 |
| 2.2.1 基本物理概念 |
| 2.2.2 地下水渗流基本控制理论 |
| 2.2.3 地下水开采条件下水压分布及影响规律 |
| 2.3 地下水开采条件下地面沉降机理及传递规律 |
| 2.3.1 地下水开采条件下土层间耦合效应机理分析 |
| 2.3.2 地面沉降传递机理及规律研究 |
| 2.3.3 工程算例分析 |
| 2.4 地下水开采导致地面沉降过程相似理论分析 |
| 2.4.1 地下水渗流相似理论分析 |
| 2.4.2 土体固结沉降相似理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地下水开采导致地面沉降物理模型试验 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 试验目的及原理 |
| 3.2.1 试验目的 |
| 3.2.2 试验原理 |
| 3.3 试验装置及系统 |
| 3.3.1 试验装置及系统研发 |
| 3.3.2 试验系统操作步骤 |
| 3.3.3 试验系统有益效果 |
| 3.4 研究内容及试验方案 |
| 3.4.1 研究内容 |
| 3.4.2 试验方案 |
| 3.5 试验结果分析 |
| 3.5.1 土体分层变形特征及沉降规律分析 |
| 3.5.2 采水层孔隙水压力变化规律分析 |
| 3.5.3 采水层渗透性与开采强度关系分析 |
| 3.5.4 粘土层孔隙水压力变化规律分析 |
| 3.5.5 空气负压分布及演化规律分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 地下水开采导致地面沉降土体微细观结构演化试验 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 含水层砂土细观结构演化试验 |
| 4.2.1 试验装置及分析方法 |
| 4.2.2 试验原理及方案 |
| 4.2.3 砂土宏观变形沉降分析 |
| 4.2.4 砂土细观结构演化特征及规律分析 |
| 4.2.5 砂土表面沉降宏细观对比分析 |
| 4.3 粘土体微观结构演化试验 |
| 4.3.1 试验步骤与方案 |
| 4.3.2 常规固结变形特性分析 |
| 4.3.3 粘土体微观结构特性分析 |
| 4.3.4 粘土体微观结构参数演化规律分析 |
| 4.3.5 宏细观参数相关性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 地下水开采导致地面沉降宏细观数值模拟分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 地下水开采导致地面沉降宏观数值模拟分析 |
| 5.2.1 多孔介质流-固耦合理论与方法 |
| 5.2.2 模型建立与计算模拟方案 |
| 5.2.3 地面沉降时空演化规律数值模拟分析 |
| 5.2.4 附加应力演化分析 |
| 5.2.5 土体参数敏感性分析 |
| 5.3 地下水开采导致地面沉降细观数值模拟分析 |
| 5.3.1 流-固耦合颗粒离散元理论与方法 |
| 5.3.2 模型建立与计算模拟方案 |
| 5.3.3 土体颗粒细观运移规律分析 |
| 5.3.4 土体颗粒接触力链演变规律分析 |
| 5.3.5 含水层流场细观变化规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 区域性地面沉降特征及演化趋势预测 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 研究区概况 |
| 6.3 地下水动态分布特征 |
| 6.4 地面沉降历史与现状 |
| 6.5 地面沉降三维流固耦合模型建立 |
| 6.5.1 地面沉降模型建立 |
| 6.5.2 模型有效性及准确性验证 |
| 6.5.3 地面沉降发展过程分析 |
| 6.6 地面沉降防控与演化趋势预测分析 |
| 6.6.1 现状开采条件下地面沉降趋势预测 |
| 6.6.2 减小开采量对地面沉降影响趋势预测 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间取得的科研成果 |
| 发表的学术论文 |
| 申请的发明专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间获得荣誉及奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）气动光学效应研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 气动光学现象的基本参数 |
| 2.1 光程(OPL)和光程差(OPD) |
| 2.2 斯特列尔比(Strehl ratio,SR) |
| 2.3 瞄视误差(Bore sight error,BSE) |
| 3 气动光学效应的研究方法 |
| 3.1 理论分析 |
| 3.2 实验研究方法 |
| 3.3 数值计算方法 |
| 3.4 气动光学效应相似准则 |
| 4 基于流动导致图像畸变的研究进展 |
| 4.1 实验研究 |
| 4.1.1 混合层 |
| 4.1.2 平板边界层 |
| 4.1.3 后台阶 |
| 4.1.4 含喷流冷却的光学头罩 |
| 4.1.5 凸台模型 |
| 4.2 数值仿真 |
| 4.2.1 混合层 |
| 4.2.2 平板边界层 |
| 4.2.3 钝头体绕流 |
| 4.2.4 凹腔流动 |
| 4.2.5 含喷流的边界层流动 |
| 4.2.6 光学凹窗和凸窗 |
| 4.2.7 其他流动种类和流固耦合问题 |
| 4.3 气动光学效应数值模拟方法验证 |
| 5 减弱气动光学效应的方案 |
| 5.1 外形设计和优化 |
| 5.2 流动的主动控制 |
| 5.3 图像畸变补偿和修正 |
| 6 基于气动光学方法研究流场结构的研究进展 |
| 6.1 超声速混合层 |
| 6.2 平板边界层 |
| 6.3 凹腔流动 |
| 7 气动光学效应研究发展进程 |
| 7.1 采用平均或统计方法的光学畸变描述 |
| 7.2 含时空频率信息的动态光学畸变描述 |
| 7.3 光学畸变演化过程测量及流动结构关联分析 |
| 7.4 基于高频测量的光学自适应矫正 |
| 8 结论 |
（9）基于涡粘系数运输方程的亚格子模式建模及其在湍流中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 湍流 |
| 1.1.1 湍流的数学描述:Navier-Stokes方程 |
| 1.1.2 湍流的物理描述 |
| 1.1.3 湍流的数值模拟 |
| 1.2 大涡模拟的应用简介 |
| 1.3 亚格子模式建模研究的历史发展及现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 大涡模拟的理论 |
| 2.1 滤波操作 |
| 2.2 大涡模拟本构方程 |
| 2.3 若干亚格子模式建模 |
| 2.3.1 Smagorinsky模型(SM) |
| 2.3.2 动态Smagorinsky模型(DSM) |
| 2.3.3 局部动态模型 |
| 2.3.4 拉格朗日动态模型 |
| 2.3.5 亚格子动能传递方程模型(TKM) |
| 2.3.6 动态亚格子动能传递方程模型(OVM) |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新模型的数学推导及理论研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 特征长度的梯度对亚格子涡粘系数的影响 |
| 3.3 亚格子涡粘系数运输方程模型(TEM) |
| 3.4 亚格子涡粘系数运输方程模型的几个延伸讨论 |
| 3.4.1 亚格子涡粘系数运输方程模型的两个简化版本 |
| 3.4.2 亚格子涡粘系数运输方程模型的动参数版本 |
| 3.4.3 基于新型特征长度模型的亚格子涡粘系数运输方程模型 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 充分发展的平面槽道湍流的大涡模拟 |
| 4.1 充分发展的平面槽道湍流先验测试 |
| 4.1.1 DNS数据库 |
| 4.1.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.2 充分发展的平面槽道湍流后验测试 |
| 4.2.1 数值实现简介 |
| 4.2.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.3 流向非均匀网格下的后验测试 |
| 4.3.1 数值实现简介 |
| 4.3.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 平面扩压器流动的大涡模拟 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 理论补充 |
| 5.3 数值实现方法 |
| 5.4 网格无关性研究 |
| 5.5 亚格子模型性能研究 |
| 5.6 验证新型亚格子模型有效性 |
| 5.6.1 湍流统计特征验证 |
| 5.6.2 湍流瞬时结构 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 NACA0012 翼型绕流大涡模拟及其气动声学研究 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 一般曲线坐标系下考虑弱可压缩性的大涡模拟理论 |
| 6.3 数值实现方法 |
| 6.4 NACA0012 翼型周围流场的结果与分析 |
| 6.4.1 网格无关性验证 |
| 6.4.2 翼型表面压力分布 |
| 6.4.3 翼型前缘附近的分离区域和涡旋结构 |
| 6.4.4 亚格子动能的非平衡性特征 |
| 6.4.5 攻角变化对流场的影响 |
| 6.5 一般曲线坐标系下考虑弱压缩效应的气动声学模型 |
| 6.6 NACA0012 翼型周围气动声场的结果与分析 |
| 6.6.1 翼型周围声源的分布和远场声压级的比较 |
| 6.6.2 马赫数对气动声场的影响 |
| 6.7 翼型后缘锯齿的降噪机理研究 |
| 6.7.1 后缘锯齿的几何形状和数值计算设置 |
| 6.7.2 后缘锯齿对流场的影响 |
| 6.7.3 后缘锯齿对气动声场的影响 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及科研成果 |
| 致谢 |
（10）折叠舵面动力学建模和非线性颤振分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 项目来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 折叠翼面研究发展概况 |
| 1.3 铰接结构建模和辨识研究 |
| 1.3.1 铰接多体结构建模 |
| 1.3.2 接触碰撞力模型 |
| 1.3.3 间隙非线性参数辨识 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 折叠舵面振动试验与非线性建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 折叠舵面GVT实验及模型修正 |
| 2.2.1 组件、预紧舵面实验 |
| 2.2.2 间隙舵面激振试验 |
| 2.2.3 实验结果汇总 |
| 2.3 折叠舵面的建模综合研究 |
| 2.3.1 固定界面子结构模态综合法 |
| 2.3.2 混合坐标整体降阶方法 |
| 2.3.3 两者方法对比 |
| 2.4 铰接接触力模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非光滑系统数值方法和仿真 |
| 3.1 分段线性非光滑系统算法 |
| 3.1.1 单自由度算例 |
| 3.1.2 折叠舵面算例 |
| 3.2 数值仿真 |
| 3.2.1 非惯性参考系动力建模与基础激励 |
| 3.2.2 折叠舵模型基础激励仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 间隙连接参数辨识研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于RFS及冲激检测方法的间隙识别 |
| 4.2.1 数值仿真 |
| 4.2.2 实验测量 |
| 4.3 基于优化方法的接触刚度辨识 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 折叠舵面气弹分析基础 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气动力建模 |
| 5.2.1 亚音速、超音速空气动力 |
| 5.2.2 网格法流程 |
| 5.2.3 本文的气动网格划分 |
| 5.3 气动力与结构的耦合 |
| 5.3.1 无限板样条插值 |
| 5.3.2 插值模态验证 |
| 5.3.3 气动力的传递和气动弹性方程的建立 |
| 5.4 程序实现及其中的关键问题 |
| 5.4.1 非定常气动力计算模块 |
| 5.4.2 气动伺服弹性模块 |
| 5.4.3 颤振分析模块 |
| 5.4.4 算法准确性验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 折叠舵面颤振分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 线性舵面颤振 |
| 6.2.1 温度对颤振边界的影响 |
| 6.2.2 连接刚度和结构阻尼影响探究 |
| 6.3 折叠舵面非线性颤振 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
四、LORENTZ TIME-SPACE TRANSFORMATION IS A APPROXIMATE CALCULATION METHOD IN AERODYNAMICS FOR COMPRESSIBILITY（论文参考文献）
- [1]国家数值风洞（NNW）工程中的CFD基础科学问题研究进展[J]. 袁先旭,陈坚强,杜雁霞,郭启龙,肖光明,傅亚陆,梁飞,涂国华. 航空学报, 2021(09)
- [2]扩束系统气动光学效应抑制方法研究[D]. 张庆鹏. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [3]弹载激光通信系统的气动效应分析[D]. 于鑫. 长春理工大学, 2021(02)
- [4]计算流体力学的时空观：模型的时空关联性及算法的时空耦合性[J]. 李杰权. 空气动力学学报, 2021(01)
- [5]热化学非平衡流动磁流体力学控制数值模拟研究[D]. 徐帅. 哈尔滨工业大学, 2021
- [6]可压缩方腔流动的数值模拟和噪声控制研究[D]. 李博. 中国科学技术大学, 2020
- [7]地下水开采导致地面沉降全过程宏细观演化机理及趋势预测研究[D]. 狄胜同. 山东大学, 2020(01)
- [8]气动光学效应研究进展[J]. 孙喜万,刘伟. 力学进展, 2020(00)
- [9]基于涡粘系数运输方程的亚格子模式建模及其在湍流中的应用[D]. 汤辉. 吉林大学, 2020(08)
- [10]折叠舵面动力学建模和非线性颤振分析[D]. 唐宏. 哈尔滨工业大学, 2020(02)