基于DEM的直升机沙盲加速计算方法

摘要：

直升机沙盲数值模拟是研究沙盲演化特性的重要手段,而沙盲由众多动力学特性复杂的沙粒构成,这导致沙盲数值模拟复杂且计算量庞大.基于离散单元法(DEM)和沙粒动力学方程,将沙粒映射至背景网格实现加速计算,并将背景网格分裂为多子区再次加速计算,构建背景网格映射-分裂加速计算模型,且耦合沙粒接触碰撞模型、沙粒-流场耦合模型、旋翼/地面气动干扰模型,提出基于DEM的直升机沙盲加速计算方法.通过与美国陆军EH-60L着陆-起飞沙盲测试结果对比表明:所提方法能准确捕捉着陆-起飞状态的直升机沙盲,且相比于沙盲直接模拟方法,所提方法计算量显著减小.直接模拟方法的计算量随沙粒数量抛物线增加,而所提方法计算量随沙粒数量线性增加.当沙粒数量大于 1×107 时,相比于仅背景网格映射模型加速方法,所提方法计算量减小70.29％.

关键词：沙盲、离散单元法、映射-分裂模型、加速方法、直升机

所属期刊栏目：49

分类号：V221.52;TB553(飞机构造与设计)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;旋翼空气动力学重点实验室基金;江苏省高校青蓝工程优秀青年骨干教师项目

在线出版日期：2023-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1352-1361