网格质量反馈的弹性体动网格改进

高鲁棒性的动网格变形方法是求解包含运动边界的非定常流场问题的关键技术。基于经典的弹性体动网格方法,引入两种设计合理、评价效果较好的网格质量参数——Patrick参数和Baker参数,提出了一种基于网格质量反馈的改进弹性体动网格方法。结合二维NACA0012翼型、三维ONERA M6机翼大角度俯仰运动,对比研究改进方法与经典方法的变形能力,改进方法能够保持较好的网格质量,尤其在最大变形时,可以有效改善较差网格单元,具有更高的鲁棒性。计算了NACA0012翼型、ONERA M6机翼的俯仰振荡绕流,并与实验结果及文献进行对比,结果表明,基于网格质量反馈的改进弹性体法能够显著提高变形网格的鲁棒性,可为非定常流场问题的求解提供有力支撑。     

几何约束的改进弹性体网格变形方法研究及应用

针对现有弹性体网格变形方法无法有效抑制网格单元出现"负体积"和过度畸变等问题,引入体积弹性模量约束和挤压弹性模量约束,提出一种基于几何约束的改进弹性体法。借助Patrick网格质量参数,选取三维长方体边界在旋转、平移和伸展变形三种方式下的大幅度运动,对比研究引入几何约束后的改进效果。仿真计算二维NACA0012翼型的俯仰振荡和三维伸缩翼变形过程的气动特性,结果表明:基于几何约束的改进弹性体法显著提高了变形网格的鲁棒性,尤其在大变形时能够有效约束较差网格单元,改善经典方法存在的问题,可为非定常流场问题的求解提供有力支撑。     

基于单元变形的网格间流场信息传递方法

针对单元网格发生变形重构中新旧网格之间的数据插值问题,提出一种基于格点格式有限体积法的流场数据传递方法。利用非结构动网格技术,将旧网格单元移动到新网格单元,同时时间推进求解流场控制方程,获得移动后旧网格单元物理量,并将其赋给新网格单元,以此来实现两套网格间的信息传递。计算结果表明,该方法在信息传递过程中没有引入插值误差,理论上流场求解方法的精度就是信息传递精度,验证结果表明其显著优于二阶插值精度。     

一种改进Van Leer格式的构造与分析

基于传统的Van Leer格式提出了一种改进的Van Leer(NVL)格式,解决了Van Leer格式在低马赫数下数值耗散过大,不能求解有粘流场等问题,同时保持Van Leer格式的计算效率.通过二维平板流动算例比较了NVL格式与传统Van Leer格式的数值耗散程度,并以NACA0012翼型的亚声速和跨声速流场以及M6机翼的跨声速流场求解为算例,与Roe格式和传统Van Leer格式进行比较,进一步验证了NVL格式的低耗散性和高效性.     

基于动网格的翼型设计优化

针对传统基于代理模型的翼型优化的缺陷,提出采用基于动网格的翼型优化;针对基本Hicks-Henne方法后缘不光滑情况进行了改进;采用自编程序实现动网格生成,通过集成商业软件Pointwise和CFD计算软件Fluent完成边界条件生成和流场解算,并实现上述程序和软件间的数据交互和自动化,整个优化流程在iSIGHT平台下执行,优化算例表明基于动网格的翼型优化方法能大幅提高翼型性能,节省大量的重复性操作,增加优化结果的鲁棒性和可信度,是翼型优化中的一种有效方法。     

适用于临近空间飞行器大变形的动网格策略

对于超大展弦比构型的低速临近空间飞行器而言,由于其在飞行过程中结构变形非常显著,因此基于计算流体力学的分析方法对于动网格提出了非常高的要求。为此,提出了一种适用于边界大变形的动网格策略,该种动网格基于映射的思想,将边界网格的位置变化以某种权重反映到流场网格,并更新网格节点位置。选取距离倒数的n次方作为权重,研究不同的权重指数n对网格变形的影响规律,然后开展了二维与三维动网格实例分析。结果表明,这种动网格方法能够很好地适用于大变形的情形,并能很好地保证变形后的网格质量。     

非结构动网格分区并行计算方法

针对包含运动边界的非定常流动问题,基于弹簧近似法设计了一套非结构动网格分区并行计算流程,引入了METIS软件进行非结构网格二次剖分,研究了对接边界通信类型及其处理方法,基于消息传递并行编程模式实现了非结构动网格求解器的并行化。测试结果表明:该求解器具有较高的并行效率,网格变形模块对非结构动网格并行计算性能具有重要影响。     

一种适用于临近空间飞行器大变形的动网格策略*(专题约稿)

对于超大展弦比构型的低速临近空间飞行器而言,在飞行过程中结构变形非常显著,基于计算流体力学的分析方法对于动网格提出了非常高的要求。本文提出一种适用于边界大变形的动网格策略,该种动网格基于映射的思想,将边界网格的位置变化以某种权重反映到流场网格,并更新网格节点位置。文章选取距离倒数的n次方作为权重,首先研究了不同的权重指数n对网格变形的影响规律,然后开展了二维与三维动网格实例分析。结果表明,这种动网格方法能够很好的适用于大变形的情形,并能很好的保证变形后的网格质量。     

非定常Euler方程数值计算中高精度格式应用

采用五阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)和非定常“双时间步”方法求解非定常Euler方程,模拟NACA0012翼型强迫俯仰振动流场,研究了高精度格式应用到非定常计算时“双时间步”方法物理时间步长、子迭代收敛判据、子迭代步数以及物理时间导数离散方法对计算精度和计算效率的影响.     

双时间隐式方法求解非定常绕流的相关问题

空间采用三阶精度的WeightedNND(WNND)格式,时间方向则采用具有二阶精度的双时间步隐式方法求解二维非定常Euler方程,数值模拟了NACA0012翼型俯仰强迫振动流场,讨论了内迭代步数、内迭代收敛判据以及物理时间步长对计算结果、计算效率与计算CPU时间的影响,并将计算结果与实验值进行了比较。     

基于知识的模型表示研究

基于知识的模型表示是信息管理系统,特别是决策支持系统(DSS)的基础。根据模型管理和模型建立动态性原则的要求,提出了模型知识化的框架表示法,并给出了应用实例。     

基于价值的指挥主体作战指挥行为评估

作战指挥行为是作战指挥理论的一个重要方面。在明确了其概念后,将价值这一概念引入作战指挥行为评估,认为价值的创造主体是作战指挥行为,并以此作为评估的基础。最后,利用数据挖掘中的关联规则实现评估的量化,并结合案例说明该方法的有效性。     

基于Petri网的案例推理研究

介绍Petri网的知识表示方法以及案例推理机制的相关内容,提出了一种基于Petri网的案例推理模型,给出了相应的案例检索匹配算法,并将该模型和检索算法应用到网络攻防态势推演系统中,最后重点介绍了该系统的案例库的知识表示。     

基于网关的LVC互操作研究

仿真体系结构解决了各自领域内仿真资源的互操作问题,而体系结构间的互操作是解决多种仿真资源互操作的有效方法.由于通信协议、中间件和对象模型的不同,体系结构间不能直接进行信息交互.对象模型间的相同点是异构仿真系统间互操作的基础.建立异构系统对象模型与通用数据交换模型的映射关系,通过模型转换实现各异构系统间的数据交互,最后通过"点对点"和通用网关间的时延比较,总结了通用网关的性能特点.     

基于能力匹配的网络化防空作战联盟生成研究

作战联盟用于描述网络化防空作战的组织框架,其生成问题是研究网络化防空作战协同的基础。首先从任务、联盟表达、能力含义等方面对防空作战联盟问题进行了描述;然后从防空作战节点与面临任务在能力上的供需关系出发,建立匹配、匹配域、能力裕度等相关观念,并依据防空作战联盟形成的不同准则,分别建立基于能力裕度最大和基于执行节点数最少两个NADOC生成问题的约束优化模型;最后通过案例对模型进行了验证分析。     

基于信息折合的CMSR方法研究

计数法和计量法是对产品可靠性评估的两种不同方法。通过仿真,比较了它们对正态单元双边可靠性评估的效率,发现对可靠性要求很高的产品,计量法优于计数法。进一步研究了基于信息析合的CMSR方法,通过仿真检验,证明了此种方法在样本量较小时是实用的。     

基于ExtendSim的系统可靠性建模

针对传统可靠性仿真模型建模繁琐,编程困难的问题,建立了基于Ex tendS im的可靠性模型,即串联、并联、旁联模型,相比传统方法具有建模直观、调试方便等优点,并以某混联系统为例与解析模型进行了对比验证,仿真结果表明,建立的可靠性模型是可信的,且此模型不依赖于单元寿命分布,相比解析模型具有更强的适应性。     

基于任务的装备维修决策研究

以保证装备的任务成功性和任务后装备的战备完好性为目标,提出了基于任务的装备维修决策的概念,包括以任务成功性为中心的维修决策和以任务后装备战备完好性为中心的维修决策。分析了基于任务的装备维修决策过程;研究了基于任务的装备维修决策方法,主要包括装备任务描述模型、任务-功能-产品映射模型、产品任务功能故障分析方法、装备任务成功性评估模型、以任务成功性为中心的装备维修逻辑决策模型、以任务后装备战备完好性为中心的装备维修逻辑决策模型等;指出装备状态评估和预测、装备任务成功性评估是今后有待深入研究的问题。     

基于自适应模糊神经网络的弹药消耗预计模型

根据我军弹药消耗预计方法的现状,利用模糊控制和神经元网络原理,提出了一种新的预计方法。量化的作战条件作为系统的输入,预计值作为系统的输出,根据历史的输入、输出数据确定系统的特性,建立预计模型。利用此种方法建立的模型根据历史数据训练后,输入现有战斗估计条件,即可对部队日平均作战消耗做出预计。     

基于本体的战场信息集成研究

针对战场空间内不同类型信息一体化问题,提出了基于本体的多信息集成方法。首次提出了在生存信息和计划信息的基础上用本体来描述信息的集成方法,通过多个本体之间的映射来实现多类不同信息之间的信息集成,为进一步研究一体化指挥控制系统提出了一种有意义的方法。