转子叶片气动弹性

转子叶片气动弹性 (RBA) 模拟使用外部文件的位移和扭转数据对弹性转子叶片的空气动力学性能建模。可以在多体动力学软件（如 RCAS、CAMRAD-II、DYMORE 和 FLIGHTLAB）中创建这些数据文件。典型的 RBA 应用包括城市飞行器转子、风力涡轮机和直升机转子。

外部软件将转子叶片建模为 1D 梁，并收集梁位移数据。数据由转子旋转时梁上各个控制点处的三个平移变形和三个旋转变形组成。Simcenter STAR-CCM+ 将外部梁数据应用于流体叶片交界面处的流体边界，并计算相应的流体负载。

转子叶片气动弹性模拟的区域布局包括：
  • 远离旋转叶片的流体的背景区域。此区域包含整个模拟域，并由自由流边界封闭，其中空气速度应用为边界条件。
  • 每个转子叶片的重叠区域。这些区域对围绕旋转叶片的流体建模。它们由重叠边界封闭，并包含流体叶片交界面处的流体壁面边界。
背景区域是固定的，而重叠区域随转子的旋转而变形。在每个时间步中，网格变形会根据转子的刚性旋转和导入的梁变形更新叶片周围的流体网格。