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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及飞行器气动分析,特别是涉及一种气动力热仿真方法、装置、计算机设备、存储介质和产品。
技术介绍
1、在高超声速飞行器开展气动外形设计、弹道设计、整体结构与热防护设计以及红外隐身设计时,需要获得一些指定飞行条件和几何条件下的气动力、热数据等参数。
2、目前,计算气动力、热数据等参数采用的主要手段是计算流体力学数值仿真,这种仿真方式仿真速度较慢。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高仿真速度的气动力热仿真方法、装置、计算机设备、存储介质和产品。
2、第一方面,本申请提供了一种气动力热仿真方法,上述方法包括:
3、获取飞行器的飞行器数据和仿真条件;
4、基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及飞行器数据和仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果;其中,气动问题仿真软件框架集成了多种气动模型。
5、在其中一个实施例中,上述基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及飞行器数据和仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果,包括:
6、根据仿真条件确定飞行器所处的目标气体流动状态;
7、从气动问题仿真软件框架集成的多种气动模型中获取目标气体流动状态对应的目标气动模型;
8、根据目标气动模型和仿真条件进行仿真计算,确定飞行器的仿真结果。
9、在其中一个实施例中,上述仿真条件包括飞行高度和飞行器尺寸;根据仿真条件确定飞行器所处的目标气体流动状态,包括:
10、利用
11、根据来流静温和来流静压计算分子平均自由程;
12、计算分子平均自由程和飞行器尺寸的比值,确定努森数;
13、根据努森数确定飞行器所处的目标气体流动状态。
14、在其中一个实施例中,上述目标气体流动状态包括连续流区、自由分子流区和过渡流区中的一种;根据努森数确定飞行器所处的目标气体流动状态,包括:
15、在努森数符合第一预设值的情况下,确定目标气体流动状态为连续流区;
16、在努森数符合第二预设值的情况下,确定目标气体流动状态为自由分子流区;
17、在努森数符合第三预设值的情况下,确定目标气体流动状态为过渡流区。
18、在其中一个实施例中,上述根据目标气动模型和仿真条件进行仿真计算,确定飞行器的仿真结果,包括:
19、将仿真条件输入至目标气动模型,得到飞行器的仿真结果;目标气动模型包括默认气动模型或用户自定义模型。
20、在其中一个实施例中,上述获取飞行器的飞行器数据和仿真条件,包括:
21、基于预先存储的配置文件生成气动问题仿真界面;
22、基于气动问题仿真界面获取飞行器数据和仿真条件。
23、在其中一个实施例中,上述飞行器数据的获取过程,包括:
24、基于气动问题仿真界面获取用户导入的飞行器的初始网格文件;
25、对初始网格文件进行预处理,得到飞行器数据。
26、在其中一个实施例中,上述对初始网格文件进行预处理,得到飞行器数据,包括:
27、将初始网格文件以树结构的形式进行存储,得到中间网格文件;
28、采用邻接表结构确定中间网格文件中各网格与相邻网格的邻接关系;
29、根据中间网格文件和邻接关系,确定飞行器数据。
30、在其中一个实施例中,上述气动问题仿真界面包括仿真条件输入框,仿真条件的获取过程包括:
31、获取用户在仿真条件输入框中输入的仿真条件。
32、在其中一个实施例中,上述仿真结果包括飞行器的表面压力、表面摩阻,方法还包括:
33、对飞行器的表面压力、表面摩阻进行积分计算,确定飞行器的六自由度气动力和力矩。
34、第二方面,本申请还提供了一种气动力热仿真装置,该装置包括:
35、数据获取模块,用于获取飞行器的飞行器数据和仿真条件;
36、仿真结果确定模块,用于基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及飞行器数据和仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果;其中,气动问题仿真软件框架集成了多种气动模型。
37、第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
38、获取飞行器的飞行器数据和仿真条件;
39、基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及飞行器数据和仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果;其中,气动问题仿真软件框架集成了多种气动模型
40、第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
41、根据仿真条件确定飞行器所处的目标气体流动状态;
42、从气动问题仿真软件框架集成的多种气动模型中获取目标气体流动状态对应的目标气动模型;
43、根据目标气动模型和仿真条件进行仿真计算,确定飞行器的仿真结果。
44、第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算根据仿真条件确定飞行器所处的目标气体流动状态;
45、从气动问题仿真软件框架集成的多种气动模型中获取目标气体流动状态对应的目标气动模型;
46、根据目标气动模型和仿真条件进行仿真计算,确定飞行器的仿真结果。
47、上述气动力热仿真方法、装置、计算机设备、存储介质和产品,首先获取飞行器的飞行器数据和仿真条件,然后基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及飞行器数据和仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果。本申请的气动问题仿真软件框架集成了多种气动模型,用户采用这些气动模型可以快速简便的得到多种状态下的飞行器的仿真结果,并且本申请也可以根据用户导入的气动模型计算仿真结果,使得计算的仿真结果更精确。
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1.一种气动力热仿真方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及所述飞行器数据和所述仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述仿真条件包括飞行高度和飞行器尺寸;所述根据所述仿真条件确定所述飞行器所处的目标气体流动状态,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标气体流动状态包括连续流区、自由分子流区和过渡流区中的一种;所述根据所述努森数确定所述飞行器所处的目标气体流动状态,包括:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标气动模型和所述仿真条件进行仿真计算,确定所述飞行器的仿真结果,包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取飞行器的飞行器数据和仿真条件,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述飞行器数据的获取过程,包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对所述初始网格文件进行预处理,得到所述飞行器数据,包
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述气动问题仿真界面包括仿真条件输入框,所述仿真条件的获取过程包括:
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述仿真结果包括所述飞行器的表面压力、表面摩阻,所述方法还包括:
11.一种气动力热仿真装置,其特征在于,所述装置包括:
12.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
14.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种气动力热仿真方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预先构建的气动问题仿真软件框架以及所述飞行器数据和所述仿真条件进行仿真计算,得到仿真结果,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述仿真条件包括飞行高度和飞行器尺寸;所述根据所述仿真条件确定所述飞行器所处的目标气体流动状态,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标气体流动状态包括连续流区、自由分子流区和过渡流区中的一种;所述根据所述努森数确定所述飞行器所处的目标气体流动状态,包括:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标气动模型和所述仿真条件进行仿真计算,确定所述飞行器的仿真结果,包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取飞行器的飞行器数据和仿真条件,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述飞行器数据的获取过程,包括:
【专利技术属性】
技术研发人员:吴子牛,许钟子珩,白晨媛,王苗苗,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:
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