多学科飞行器设计中的FLUENT集成方法研究.pdf

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1、第四部分航天与装备仿真579多学科飞行器设计中的FLUENT集成方法研究刘慧超聂冲赵雯王维平（国防科技大学信息系统与管理学院系统工程系，湖南，长沙，410073）摘要：分析了当前多学科飞行器设计中对于商业设计软件集成的需求，提出了基于文件包装器的组件化策略。针对FLUENT的应用集成，分析了计算流体力学分析的一般步骤，详细论述了GAMBIT和FLUENT的自动化执行机制及进行包装集成的步骤。最后，通过一个实例，验证了方法的有效性。关键词：飞行器设计；文件包装器；组件；FLUENTStudyonFLUENTIntegratio

2、ninMultidisciplinaryFlightVehicleDesignHuichaoLiuChongNieWenZhaoWeipingWang（DepartmentofSystemEngineering，SchoolofInformationSystemandManagement，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha，Hunan，410073）Abstract：Inthispaper,webeginwithananalysisofthedemandsofinte

3、gratingheterogeneouscommercialoff-the-shelfproductsinmultidisciplinaryflightvehicledesign,andthedifficultiesareproposed.Afilewrapperbasedcomponentstrategyisdeveloped,whichisintendedtoprovideaflexibleandexpandablemechanismtosimplifytheintegrationprocessofCOTS.Aiming

4、attheFLUENTintegration,theprocesstosolveatypicalCFDproblemisintroducedandtheautomationmechanismofGAMBITandFLUENTisdescribedindetail.Finally,anexample,implementedinamultidisciplinaryintegrationoptimizationenvironment,isgiventodemonstratethefilewrapperprocessandtheva

5、lidityofthemethod.Keywords：FlightVehicleDesign；FileWrapper；Component；FLUENT中的模型、数据，自动完成一些繁琐的手工劳动和优化1多学科飞行器设计中的应用集成需求过程[1]。航空航天领域的总体设计工程是一个包含多种学科随着计算机辅助设计技术的发展，通用的商业的复杂设计系统，一个典型的飞行器设计过程一般包括CAD、CFD、FEA工具越来越多地应用于飞行器设计中，气动、结构、推进、弹道、控制等多个学科的综合与迭如何有效地集成这些工具，正逐渐成为多学科飞行器设代

6、设计。由于各个学科由不同的专家进行设计，采用的计中的一个重要课题。这种集成应该在确保各学科领域设计方法、设计工具和设计重点都有所不同，而且由于的专家自由地使用自己熟悉的工具基础上，使得用不同设计问题本身的强耦合性，使飞行器总体设计的决策过工具建立的模型能够进行互操作，实现设计信息共享和程变得冗长而艰难，设计结果往往也不理想。因此需要设计优化过程的自动化。一个多学科集成优化环境来协调、组织和集成设计过程由于不同的商业设计软件的输入输出数据格式、执580系统仿真技术及其应用·第7卷行方式、提供的外部接口都不一样，要实现对不同商业

7、GAMBIT前处理软件来建立几何形状及生成网格，是一设计软件的集成往往需要针对具体对象进行分析，并依具有超强组合建构模型能力之前处理器。用户既可以在赖于一个多学科集成优化环境来提供底层互操作的支GAMBIT内直接建立几何模型,也可以从PRO/E、持。UGII、IDEAS、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、本文研究多学科飞行器设计中的FLUENT集成方PATRAN等软件导入几何模型和网络。法。研究了GAMBIT和FLUENT的自动化运行机制，提FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件出了用文件包装器把FLU

8、ENT分析模型包装为可重用组包，举凡跟流体、热传递及化学反应等有关的工业均可件的方法，最后给出了一个实例，演示了在多学科集成使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强优化环境中集成GAMBIT和FLUENT的过程，验证了所大的后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气提出方法的有效