强迫振动和极限环振动时域响应的高效预测方法研究

摘要：

建立一种基于改进Kriging的KSBRF（Kriging-Surrogate-Based Recurrence Framework）降阶模型（Reduced－Order Model，ROM），用于高效地预测非线性非定常气动力及力矩、极限环振动（Limit Cycle Oscillations，LCO）等。首先基于 Kriging 代理模型建立非线性系统输入－输出关系的循环预测框架。然后对翼型做沉浮／俯仰组合运动时的非线性非定常气动力进行辨识。结果表明：在固定来流马赫数情况下，KSBRF 预测结果与 CFD 计算结果吻合良好，阻力系数及俯仰力矩系数等的平均预测误差均在2．0％以内；在变来流马赫数情况下，升力系数和俯仰力矩系数的平均预测误差在2．5％以内，而阻力系数的预测误差则稍大，但也不超过7．0％。通过研究不同 m，n 取值对模型精度的影响，得出考虑历史效应有利于提高当前时间步的模型预测精度。除此之外，还对 NACA64A010翼型的 LCO 振动形态进行预测，预测结果与CFD 计算结果吻合良好，误差均保证均小于5．17％，节省近三分之二的计算时长。

关键词：代理模型、降阶模型、Kriging 插值、非定常气动力、极限环振动

所属期刊栏目：35

分类号：V215.3+2;V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家“973”计划2014CB744804

在线出版日期：2016-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：140-147