直升機(jī)機(jī)頭多物理場(chǎng)耦合分析.pdf

1、直升機(jī)是20世紀(jì)航空技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一，具有低空低速的機(jī)動(dòng)飛行、在較小面積的場(chǎng)地進(jìn)行垂直起飛和降落、空中懸停等比較突出的特點(diǎn)，有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性和靈活性，在人們的日常生活和現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭(zhēng)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而直升機(jī)作為高科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物有著投資周期較長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)性高、噪聲和振動(dòng)等缺點(diǎn)，使得市場(chǎng)需求與生產(chǎn)供應(yīng)不足的矛盾不斷加大，所以對(duì)直升機(jī)做出了更進(jìn)一步的需求，即加強(qiáng)直升機(jī)六性、縮短研發(fā)周期、降低制造成本、降低研制風(fēng)險(xiǎn)、使振動(dòng)噪聲可控等。直升機(jī)

2、在飛行過(guò)程中尤其是加速飛行過(guò)程中，其機(jī)頭部位承受較大的壓力，以直升機(jī)機(jī)頭做為研究對(duì)象，采用數(shù)值仿真技術(shù)模擬直升機(jī)在兩相流作用下加速飛行過(guò)程并觀察其飛行狀態(tài)有相當(dāng)?shù)囊饬x。
　　本文研究了直升機(jī)在空氣和水兩相流的作用環(huán)境中的飛行過(guò)程，建立了直升機(jī)機(jī)頭和周圍流場(chǎng)的數(shù)值幾何模型，采用多物理場(chǎng)耦合軟件MpCCI，聯(lián)合流體計(jì)算軟件Fluent和結(jié)構(gòu)分析軟件Abaqus對(duì)直升機(jī)機(jī)頭在空氣和水兩相流中，受到側(cè)向來(lái)流影響的情況下，從加速飛行到勻速飛

3、行的過(guò)程進(jìn)行了流固、流固熱多物理場(chǎng)耦合計(jì)算，結(jié)構(gòu)場(chǎng)采用動(dòng)態(tài)顯示模型（流固耦合）、耦合溫度位移模型（流固熱耦合）進(jìn)行計(jì)算，流場(chǎng)計(jì)算時(shí)采用的是標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，得到了應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)等計(jì)算結(jié)果，并對(duì)直升機(jī)機(jī)頭進(jìn)行了對(duì)流傳熱分析。對(duì)比分析結(jié)果得到以下結(jié)論：基于MpCCI多物理場(chǎng)耦合計(jì)算平臺(tái)，聯(lián)合流體計(jì)算軟件Fluent和結(jié)構(gòu)分析軟件Abaqus進(jìn)行流固、流固熱耦合的分析方法是有借鑒意義的；機(jī)殼內(nèi)部的夾角處產(chǎn)生了應(yīng)力集中，需要對(duì)