1、学习仿真的工程师
2、理工科院校学生
3、学习STAR-CCM 软件人员
4、无人机设计人员
1. 掌握旋翼气动仿真基本理论:理解旋翼无人机的气动工作原理,掌握旋翼旋转流场特征、气动力产生机理及计算流体力学基本知识。
2. 理解旋转仿真基本原理:掌握旋转仿真的理论基础、适用条件及局限性,理解旋转坐标系与静止坐标系之间的关系,以及移动参考系法在旋翼稳态气动仿真中的应用。
3. 提升三维几何建模与计算域划分能力:掌握旋翼无人机几何模型处理、旋转域与静止域划分、计算域构建及交界面设置方法,提高复杂旋转机械流场的建模能力。
4. 掌握网格划分与优化方法:学习旋翼叶片表面、叶尖、尾迹区域及旋转域交界面的网格划分技术,掌握边界层网格设置、局部网格加密及网格无关性验证方法。
5. 提高CFD仿真软件操作能力:熟悉旋翼无人机气动仿真的完整操作流程,掌握物理模型选择、移动参考系设置、边界条件定义、求解参数配置及收敛性判断方法。
6. 掌握旋翼气动性能分析方法:能够计算和分析旋翼推力、扭矩、功率、升力效率等关键性能参数,掌握旋翼气动性能评价方法。
7. 提升复杂流场分析能力:掌握旋翼周围速度场、压力场、涡量场及尾迹流场的分析方法,理解叶尖涡、下洗气流及旋翼诱导流动等典型气动现象。
8. 培养仿真结果验证与误差分析能力:能够通过网格无关性分析、计算收敛性检查及试验数据对比,评估仿真结果的准确性与可靠性,识别移动参考系法的适用范围及误差来源。
9. 提高旋翼气动设计与优化能力:能够利用仿真结果分析桨叶几何参数、旋转转速及运行工况对旋翼气动性能的影响,为旋翼结构参数优化、气动效率提升及动力系统匹配提供技术依据。
10. 培养独立开展工程仿真的能力:通过完整仿真案例训练,使学员具备从几何模型准备、计算域建立、网格划分、物理模型设置到计算求解、结果分析及报告编制的全流程实践能力。
11. 提升工程问题分析与解决能力:能够针对旋翼无人机推力不足、功率消耗偏高、气动干扰等工程问题开展数值分析,为无人机总体设计、性能评估及方案改进提供仿真支持。
12. 为高级旋翼仿真技术学习奠定基础:建立旋转机械数值仿真的知识体系。
第1课 | 旋翼无人机课程介绍 |
第2课 | 无人机仿真理论介绍 |
第3课 | 外气动仿真方法验证 |
第4课 | 旋翼无人机仿真的四种方法-移动参考系 |
第5课 | 旋翼无人机仿真的四种方法-滑移网格 |
第6课 | 旋翼无人机仿真的四种方法-重叠网格法 |
第7课 | 旋翼无人机仿真的四种方法-网格重构法 |
第8课 | 旋翼无人机桨叶流固耦合叶片颤振仿真 |
第9课 | 旋翼无人机六自由度法悬停仿真 |
第10课 | 旋翼无人机喷雾 |
第11课 | 旋翼无人机施肥 |
第12课 | 旋翼无人机吊物 |
第13课 | 旋翼无人机投弹 |
第14课 | 旋翼无人机叶型优化 |
第15课 | 旋翼无人机大涡模拟噪声仿真 |
无人机仿真四种方法
无人机仿真-滑移网格法(刚体运动法)
本课程围绕旋翼无人机滑移网格法(刚体运动法)非定常气动仿真技术展开,系统介绍滑移网格法的基本原理、仿真流程及工程应用。滑移网格法通过将计算域划分为旋转区域和静止区域,使旋转区域内的计算网格随旋翼实际转动,并通过旋转域与静止域之间的滑移交界面实现非定常流场信息的动态传递,从而真实模拟旋翼旋转过程中流场随时间变化的特征,捕捉旋翼与周围流场之间的非定常气动相互作用。课程以旋翼无人机为研究对象,按照几何模型处理、计算域建立、旋转域与静止域划分、网格划分、滑移交界面设置、物理模型选择、边界条件定义、旋翼运动参数设置、时间步长与求解参数配置、瞬态计算及结果后处理的完整流程开展教学,重点讲解旋翼推力、扭矩、功率等气动性能参数的瞬态计算方法,以及旋翼周围速度场、压力场、涡量场、叶尖涡和尾迹演化过程的分析技术。相较于移动参考系法(MRF),滑移网格法能够更加准确地描述旋翼实际旋转过程,捕捉周期性非定常流动特征,分析旋翼之间以及旋翼与机身之间的动态气动干扰,并揭示气动力随时间变化的规律,适用于旋翼无人机非定常气动性能预测、多旋翼气动干扰分析及复杂运行工况下的流场研究,但计算资源需求较高、计算时间较长。通过本课程学习,学员能够掌握旋翼无人机滑移网格非定常仿真的基本理论与操作方法,具备独立开展旋翼瞬态气动性能计算、复杂流场分析、非定常气动干扰评估及仿真结果验证的能力,为旋翼无人机气动性能优化、振动与噪声分析以及总体设计提供技术支撑。
