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基于CFD的飞行器高保真度气动外形优化设计方法
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基于CFD的飞行器高保真度气动外形优化设计方法
论文目录
 
致谢第1-6页
摘要第6-8页
Abstract第8-20页
第1章 绪论第20-37页
　　1.1 研究背景及意义第20-22页
　　1.2 气动优化关键技术研究进展第22-33页
　　　　1.2.1 参数化建模与网格生成技术第22-24页
　　　　1.2.2 CFD数值模拟方法第24-31页
　　　　1.2.3 优化算法与代理模型技术第31-33页
　　1.3 高保真度气动优化研究进展第33-34页
　　1.4 论文研究目的与章节安排第34-37页
第2章 复杂流动的CFD模拟方法第37-93页
　　2.1 量热完全气体流动控制方程第37-39页
　　2.2 湍流与转捩模型第39-46页
　　　　2.2.1 k-ω TNT模型第40-41页
　　　　2.2.2 k-ω SST模型第41-42页
　　　　2.2.3 γ-Reθt转捩模型第42-45页
　　　　2.2.4 简化的转捩模型第45-46页
　　2.3 高温热化学非平衡流动第46-52页
　　　　2.3.1 流动控制方程第47-48页
　　　　2.3.2 化学反应模型第48-49页
　　　　2.3.3 热力学关系式第49-51页
　　　　2.3.4 混合气体输运系数第51-52页
　　2.4 数值计算方法第52-68页
　　　　2.4.1 控制方程的离散第52-53页
　　　　2.4.2 通量计算方法第53-55页
　　　　2.4.3 MUSCL插值方法第55-57页
　　　　2.4.4 LU-SGS时间推进方法第57-61页
　　　　2.4.5 当地时间步长第61-62页
　　　　2.4.6 初始和边界条件第62-64页
　　　　2.4.7 并行计算第64页
　　　　2.4.8 算例验证第64-68页
　　2.5 高超声速湍流计算的收敛特性第68-75页
　　　　2.5.1 计算格式的影响第69-70页
　　　　2.5.2 限制器的影响第70-71页
　　　　2.5.3 湍流时间步长的影响第71-72页
　　　　2.5.4 湍流量限制的影响第72-73页
　　　　2.5.5 CFL数的影响第73页
　　　　2.5.6 LU-SGS内迭代次数的影响第73-74页
　　　　2.5.7 不同湍流模型的收敛性差异第74-75页
　　2.6 高速湍流流动数值模拟第75-80页
　　　　2.6.1 高超声速二维压缩拐角第75-77页
　　　　2.6.2 高超声速三维锥柱裙第77页
　　　　2.6.3 非对称激波/边界层干扰第77-80页
　　2.7 基于简化转捩模型的转捩流动数值模拟第80-86页
　　　　2.7.1 零压力梯度平板第80页
　　　　2.7.2 Aerospatial-A翼型第80-82页
　　　　2.7.3 S809翼型第82-83页
　　　　2.7.4 高超声速平板第83-84页
　　　　2.7.5 高超声速双楔第84-86页
　　2.8 高速流动下的转捩模型压缩性修正第86-91页
　　　　2.8.1 高超声速平板第88-89页
　　　　2.8.2 高超声速双楔第89-90页
　　　　2.8.3 高超声速圆锥第90-91页
　　2.9 本章小结第91-93页
第3章 高保真度气动外形优化设计方法第93-124页
　　3.1 参数化建模方法第93-96页
　　　　3.1.1 二次曲线法第93-95页
　　　　3.1.2 自由变形法第95-96页
　　3.2 结构网格生成方法第96-98页
　　　　3.2.1 基于偏微分方程方法的网格自动生成第96-97页
　　　　3.2.2 基于无限插值方法的动网格生成第97-98页
　　3.3 参数化建模与网格生成实例第98-103页
　　　　3.3.1 类HTV-2升力体第98-102页
　　　　3.3.2 RAE2822翼型第102页
　　　　3.3.3 NACA64A010机翼第102-103页
　　　　3.3.4 类X-33升力体第103页
　　3.4 局部优化算法第103-105页
　　3.5 全局优化算法第105-116页
　　　　3.5.1 遗传算法第105-106页
　　　　3.5.2 粒子群优化算法及其改进第106-112页
　　　　3.5.3 量子粒子群优化算法及其改进第112-116页
　　3.6 代理模型技术第116-122页
　　　　3.6.1 试验设计第117页
　　　　3.6.2 响应面代理模型第117-118页
　　　　3.6.3 径向基函数代理模型第118-119页
　　　　3.6.4 基于空间变化形状参数的径向基函数代理模型第119页
　　　　3.6.5 代理模型精度评估第119-122页
　　　　3.6.6 基于代理模型的气动优化流程第122页
　　3.7 本章小结第122-124页
第4章 典型飞行器外形的气动优化第124-155页
　　4.1 基于局部优化算法的气动外形优化第124-132页
　　　　4.1.1 自然层流翼型第124-125页
　　　　4.1.2 高速翼型第125-127页
　　　　4.1.3 钝锥外形第127-129页
　　　　4.1.4 后体/尾喷管第129-132页
　　4.2 基于全局优化算法的气动外形优化第132-154页
　　　　4.2.1 高超声速再入飞行器多目标优化第132-137页
　　　　4.2.2 基于IRBF代理模型的气动优化第137-142页
　　　　4.2.3 考虑高温气体效应的气动优化第142-144页
　　　　4.2.4 高超声速升力体气动力优化第144-148页
　　　　4.2.5 基于转捩模型的升力体气动热优化第148-154页
　　4.3 本章小结第154-155页
第5章 气动特性不确定性分析与稳健优化方法第155-173页
　　5.1 不确定性与灵敏度分析方法第155-162页
　　　　5.1.1 不确定性分析方法第155-158页
　　　　5.1.2 灵敏度分析方法第158-159页
　　　　5.1.3 函数测试第159-162页
　　5.2 典型外形的气动特性不确定性和灵敏度分析第162-169页
　　　　5.2.1 超临界翼型第162-164页
　　　　5.2.2 高速菱形翼型第164-166页
　　　　5.2.3 高超声速平板第166-167页
　　　　5.2.4 高超声速升力体第167-169页
　　5.3 超临界翼型稳健优化第169-172页
　　5.4 本章小结第172-173页
第6章 总结与展望第173-177页
　　6.1 论文主要结论与创新点第173-175页
　　6.2 后续工作展望第175-177页
参考文献第177-190页
攻读博士学位期间主要的研究成果第190-192页
附录：空气化学反应模型和组分常数表第192-194页

本篇论文共194页，点击这进入下载页面。
 
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