一种高速来流条件下激光毁伤效应的多场耦合分析方法

文档序号:24652693发布日期:2021-04-13 20:23阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种高速来流条件下激光毁伤效应的多场耦合分析方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤100,预先建立包含激光的热力载荷下结构分析模型和高速来流作用下流体分析模型;步骤200,根据结构瞬态热力耦合分析确定结构整体温度、结构耦合面温度场和结构耦合面变形量的热力响应,同时基于结构整体温度、结构耦合面气动力和结构耦合面气动热,结合结构烧蚀模型进行结构烧蚀分析,获得结构耦合面的烧蚀退化量;步骤300,基于结构耦合面变形量和烧蚀退化量,相加得到结构耦合面总变形量,然后进行结构网格重构,更新结构分析模型;同时基于结构耦合面总变形量在耦合界面处进行数据映射,获得流体耦合面总变形量,然后进行流体网格重构,更新流体分析模型;步骤400,基于耦合面温度场,在耦合界面处进行数据映射,得到流体耦合面温度场,再次更新流体分析模型并进行流体稳态分析,获得流体耦合面气动力和流体耦合面气动热的流场信息;基于流体耦合面气动力和气动热,在耦合界面处进行数据映射,得到固体耦合面气动力、气动热,然后更新结构分析模型的载荷条件;步骤500,基于更新的结构分析模型,进行瞬态热力耦合分析,时间间隔为δt;判断是否满足预设的停止条件,如果是,则停止整个流程,否则,返回执行步骤200,最终得到高速来流条件下局部热流对快速飞行目标毁伤效应的全耦合数值计算结果。2.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述步骤100中的热力载荷还包括气动力、气动热。3.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述激光以空间热流的形式作用在结构的表面。4.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述结构烧蚀模型通过结构耦合面法向线烧蚀速率v进行表征,其在分析时间步内积分得到结构耦合面烧蚀退化量,对应的表达式为:v=v
tc
+v
tm
ꢀꢀꢀ
(1)其中,v
tc
为热化学烧蚀线速率,v
tm
为机械剥蚀线速率。5.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述步骤300中,网格重构是在保证外形的情况下,网格节点数目不变,位置重新分布。6.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述步骤400中,数据映射是通过插值方法实现物理量在结构耦合面和流体耦合面之间传递。7.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述步骤500中,时间间隔δt根据实际需求预先设置。8.根据权利要求1所述的多场耦合分析方法,其特征在于,所述步骤500中,停止条件是以当前时间时刻为最后的计算时刻。
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