一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法技术

一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，属于高超声速气动布局设计领域

【技术实现步骤摘要】
一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法


[0001]本专利技术涉及一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，属于高超声速气动布局设计

。

技术介绍

[0002]目前大多数的乘波体设计中，乘波面都是由流线追踪得到的流面
。
对密切锥乘波体来说，设计曲线
ICC(Inlet Capture Curve)
的曲率决定密切面内锥形流的大小
(
也称尺度
)。
锥形流尺度不同，追踪得到的流线的弯度和厚度也不同：曲率半径越小，流线追踪起点越靠近物面，导致乘波体更大的流线弯度和厚度；曲率半径越大，流线追踪起点越靠近流场边缘，流动越具有二维流场特性，流线越趋近于直线，同时相应乘波体的厚度也越小
。
[0003]因此
ICC
的曲率半径分布最好比较光顺，如果
ICC
的曲率半径分布不光顺，对应到乘波体外形上则是曲面突变，比如褶皱
、
卷曲甚至交叉
。
在实际操作中，由于
ICC
曲线的任意性，曲率半径分布不光顺的情况经常出现，大大影响乘波体的实用性，因此对曲率半径的分布进行修正是非常必要的
。
之前有学者探讨过类似问题，比如可以将
ICC
的曲率半径设定为相同长度，或者使用线性分布
、
二次分布等生成乘波体，扩大了密切锥方法的设计空间
。
但这些工作没有保留曲率半径分布的原有趋势，有可能导致乘波效应的偏离
。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，保留原有曲率半径的分布规律，当相邻曲率半径的变化较大时，设定一个阈值将其变化幅度削减，保证曲率半径分布的光顺，从而使所生成的乘波面光滑；同时这种处理方法还可以拉伸或缩短曲率半径，进而改变容积
。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，设定阈值范围，在保持原有设计曲线
ICC
的曲率半径分布的基础上，削减相邻曲率半径的变化幅度，且使相邻曲率半径的变化幅度在设定的阈值范围内，以使设计曲线
ICC
的曲率半径分布变得平顺
。
[0006]进一步地，所述削减相邻曲率半径的变化幅度包括：
[0007]在原有设计曲线
ICC
中选定基准密切面，依次向左和向右分别判断相邻密切面内的曲率半径大小；当后一条曲率半径相比前一条的相对变化量不满足所设定的阈值范围时，改变后一条曲率半径值使相对变化量满足阈值范围；直至向左推进到中央对称面和向右推进到最外侧密切面
。
[0008]进一步地，所述在设定的阈值范围内为小于预设值；所述预设值为0～
0.2。
[0009]进一步地，当选择的基准密切面的曲率半径大于中央对称面处的曲率半径时，所有曲率半径整体变大；选择的基准密切面的曲率半径小于中央对称面处的曲率半径时，所有曲率半径整体变小
。
[0010]进一步地，选择的基准密切面曲率半径越小，乘波体越厚，装载容积越大；反之，乘
波体越薄，装载容积越小
。
[0011]一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现所述一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正方法的步骤
。
[0012]一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正设备，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述的处理器执行所述的计算机程序时实现所述一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正方法的步骤
。
[0013]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0014](1)
本专利技术通过保留曲率半径分布的原有趋势，使乘波效应得以保持；
[0015](2)
本专利技术扩大密切锥方法的设计空间，即将某些原本不可行的设计曲线变得可行；
[0016](3)
本专利技术通过合理设定相关参数可以扩大容积
。
附图说明
[0017]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了
。
附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制
。
而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件
。
在附图中：
[0018]图
1(a)、(b)
分别为本专利技术中曲率半径分布不光顺的设计曲线和乘波体下表面；
[0019]图
2(a)、(b)
分别为本专利技术中使用不同阈值修正的曲率半径分布和乘波体下表面；
[0020]图3为本专利技术中不同乘波体的升阻比示意图；
[0021]图
4(a)、(b)、(c)、(d)
分别为本专利技术中原始和三个模型的乘波体下表面流场图对比示意图；
[0022]图5为本专利技术中基准面不同时的曲率半径分布示意图；
[0023]图6为本专利技术修正前后效果对比示意图
。
具体实施方式
[0024]为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合
。
[0025]在密切锥乘波体设计方法中，
ICC
的曲率半径分布的不光顺，对应到乘波体外形上会产生曲面突变，比如褶皱
、
卷曲甚至交叉
。
例如图
1(a)
展示的
ICC
和
FCT
曲线，以及对应的乘波体外形，在展向位置坐标
2.0
和
3.5
附近曲率半径变化非常剧烈，使得相邻密切面中的流线有较大变化，导致生成的乘波曲面具有明显的褶皱，如图
1(b)
所示
。
[0026]以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法做进一步详细的说明，具体实现方式可以包括：计算设计曲线
ICC
的曲率半径分布，在保持原有分布的基础上，设定一个阈值削减相邻曲率半径的变化幅度，以使曲率半径分布变得平顺
。
[0027]在一种可能实现的方式中，选定一个基准密切面，向左和向右分布判断相邻密切
面内的曲率半径大小，当后一条曲率半径相比前一条的相对变化量大于所设定的阈值时，改变后一条曲率半径值使相对变化量小于阈值
。
[0028]其中，基准密切面选择的不同，将整体改变所有曲率半径的大小
。
通过选择合适的基准密切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，其特征在于，设定阈值范围，在保持原有设计曲线
ICC
的曲率半径分布的基础上，削减相邻曲率半径的变化幅度，且使相邻曲率半径的变化幅度在设定的阈值范围内，以使设计曲线
ICC
的曲率半径分布变得平顺
。2.
根据权利要求1所述的一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，其特征在于，所述削减相邻曲率半径的变化幅度包括：在原有设计曲线
ICC
中选定基准密切面，依次向左和向右分别判断相邻密切面内的曲率半径大小；当后一条曲率半径相比前一条的相对变化量不满足所设定的阈值范围时，改变后一条曲率半径值使相对变化量满足阈值范围；直至向左推进到中央对称面和向右推进到最外侧密切面
。3.
根据权利要求1所述的一种密切锥方法中曲率分布的阈值修正法，其特征在于，所述在设定的阈值范围内为小于预设值；所述预设值为0～
0.2。4.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传振，孟旭飞，白鹏，王荣，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：