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本案例利用Fluent重疊網(wǎng)格與UDF,對(duì)NACA0012翼型擺動(dòng)的氣動(dòng)特性展開仿真。該案例所用模型為假設(shè)模型，僅作計(jì)算設(shè)置參考。通過此案例后續(xù)可以對(duì)不同初始迎風(fēng)角度、不同模型、不同速度等工況展開類似仿真計(jì)算。 1 UDF說明 在本研究中采用重疊網(wǎng)格模型對(duì)NACA0012翼型俯仰運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。

（3）CFD仿真通過采用Java對(duì)StarCCM+進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型和CCM+的對(duì)接，并且實(shí)現(xiàn)了CCM+的自動(dòng)網(wǎng)格劃分、邊界設(shè)置、計(jì)算求解和后處理分析。通過與實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)比，驗(yàn)證了CCM+對(duì)風(fēng)機(jī)仿真的準(zhǔn)確性比較高。 文章來源：CFD入門到精通

（3）CFD仿真通過采用Java對(duì)StarCCM+進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型和CCM+的對(duì)接，并且實(shí)現(xiàn)了CCM+的自動(dòng)網(wǎng)格劃分、邊界設(shè)置、計(jì)算求解和后處理分析。通過與實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)比，驗(yàn)證了CCM+對(duì)風(fēng)機(jī)仿真的準(zhǔn)確性比較高。 文章來源：CFD入門到精通

以葉片和機(jī)翼為例，從仿真到風(fēng)洞，不斷對(duì)二維葉型/翼型進(jìn)行迭代優(yōu)化。為什么實(shí)際型號(hào)中要死磕二維呢？原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)橄啾热S，二維是心里最有底的，無(wú)論試驗(yàn)可靠性還是成本都是能托底的。問題到了三維復(fù)雜構(gòu)型以后，可能影響到設(shè)計(jì)指標(biāo)的東西太多了，牽一發(fā)而動(dòng)全身。有時(shí)候改了不如不改。

通過本案例模擬，將定性地看到具有翼型截面的水泵葉片高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面出現(xiàn)的低壓空泡區(qū)域。

案例將通過SpaceClaim建立垂直軸風(fēng)力機(jī)的數(shù)值仿真模型，主要介紹通過腳本實(shí)現(xiàn)建模的過程。1.模型介紹垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片翼型為NACA0012，翼型數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)站http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=n0012-il。

，從而可以修改翼型的整體形狀（通過樣條曲線的相切點(diǎn)）、底盤形狀、車身主體形狀和風(fēng)道形狀。

本文提出的固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)射平臺(tái)將固定翼無(wú)人機(jī)起飛的方式由長(zhǎng)距離的滑跑起飛變?yōu)槌叹嚯x的彈道發(fā)射，能實(shí)現(xiàn)小型固定翼在海面、湖泊等大范圍的水域內(nèi)的起飛與偵察，極大提高了對(duì)水域偵擦的經(jīng)濟(jì)型與便捷性；可以將具有長(zhǎng)距離巡航的固定翼無(wú)人機(jī)在野外環(huán)境平穩(wěn)發(fā)射，對(duì)于野外搜救、野生動(dòng)物調(diào)查、森林火險(xiǎn)勘察等大范圍野外活動(dòng)有極為重要的意義。

圖 5：網(wǎng)格的前視圖（藍(lán)色：背景，紅色：水翼重疊）圖 6：動(dòng)態(tài)自由表面細(xì)化的側(cè)視圖流固耦合的重要性由于水翼是帆船在飛行過程中唯一接觸水面的部分，因此它們會(huì)承受高壓，并且它們的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生足以影響其性能的變形，即使這種變形會(huì)保持相對(duì)較小和線性。因此，可以使用模態(tài)方法，它只需要預(yù)先計(jì)算結(jié)構(gòu)的振型。

引 言 翼傘是一種雙層結(jié)構(gòu)的柔性矩形翼，上、下翼面用翼型的肋幅分隔成若干氣室，翼型前緣開口，在前進(jìn)飛行中形成“沖壓空氣”，維持若干個(gè)氣室的內(nèi)壓以保持翼型。當(dāng)翼傘系統(tǒng)需要進(jìn)行機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)彎和雀降等操縱動(dòng)作時(shí)，會(huì)對(duì)翼型后緣進(jìn)行下拉偏轉(zhuǎn)操作來實(shí)現(xiàn)。翼傘后緣偏轉(zhuǎn)的操縱過程會(huì)顯著改變翼面的整體氣動(dòng)布局，同時(shí)需要多根操縱繩精確協(xié)同控制，是典型的氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)緊耦合問題，涉及到的動(dòng)力學(xué)問題復(fù)雜多變。

圖3 起飛(左)和巡航布局(右)示意 正如所預(yù)料的那樣，這些翼尖螺旋槳葉片的設(shè)計(jì)——翼展、翼型選擇、扭轉(zhuǎn)和弦分布、槳距等——是螺旋槳和翼尖性能之間的權(quán)衡分析。Joby Aviation設(shè)計(jì)師在巡航狀態(tài)下對(duì)這些設(shè)計(jì)變量的組合運(yùn)行了數(shù)十個(gè) CFD 仿真，以在構(gòu)型約束范圍內(nèi)最大限度地提高性能。同時(shí)，還利用 CFD 分析了這些葉片在螺旋槳狀態(tài)下的性能，以驗(yàn)證低階設(shè)計(jì)方法。

本案例利用Fluent重疊網(wǎng)格與UDF,對(duì)撲翼機(jī)的氣動(dòng)特性展開仿真。該案例所用模型為假設(shè)模型，僅作計(jì)算設(shè)置參考。通過此案例后續(xù)可以對(duì)進(jìn)一步添加udf代碼與更換模型，實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的撲翼機(jī)運(yùn)動(dòng)，對(duì)其展開氣動(dòng)仿真計(jì)算。1 UDF說明在本研究中采用重疊網(wǎng)格模型對(duì)撲翼機(jī)撲翼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。

3 氣動(dòng)仿真 翼型的升阻力特性通過 CFD 軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算采用二維定常求解器，湍流模型選擇 S-A 模型，翼型表面設(shè)為壁面邊界條件，遠(yuǎn)場(chǎng)設(shè)為壓力遠(yuǎn)場(chǎng)邊界條件 [5]。

摘要： 本案例利用Fluent Meshing對(duì)固定翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用全多面體網(wǎng)格方案減少30%單元量仍保持湍流粘性底層解析能力，不僅為無(wú)人機(jī)巡航/爬升等多工況氣動(dòng)仿真提供了高精度網(wǎng)格基礎(chǔ)，還通過標(biāo)準(zhǔn)化流程支持氣動(dòng)-結(jié)構(gòu)耦合、控制仿真等跨學(xué)科研究，兼顧工程效率與計(jì)算經(jīng)濟(jì)性。

Sprangers,C.A等進(jìn)行V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)機(jī)翼仿真（如圖1）分析，并通過振動(dòng)試驗(yàn)研究對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，提高了全尺寸機(jī)翼研制設(shè)計(jì)把握。諸多研究證明了復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)研制中具有重要的工程意義。 基于有限元方法分析了傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)復(fù)合材料機(jī)翼動(dòng)特性，通過文獻(xiàn)測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和建立的機(jī)翼模型可信度。