一种面向高超声速飞行器的多场耦合技术及其实现

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随着飞行器速度的不断提高,高超声速流动下的热气动弹性问题受到越来越多的关注。与常规的气动弹性问题不同,热气动弹性问题涉及到高温气体效应、边界层效应、结构热传导以及热辐射等研究内容,需要计算流体力学(CFD)、计算结构力学(CSD)、计算热力学(CTD)等多门学科的相互配合才能使问题得以解决。针对上述多学科交叉问题,本文提出了一种双向耦合的多场耦合模型,实现了高超声速化学非平衡气动热与结构烧蚀一体化模拟方法。利用该方法对典型飞行器结构进行了高超声速条件下的数值模拟与分析,验证了 一体化模拟方法与计算程序的有效性,表明其可为相关工程提供有力的分析工具。
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