转子叶片气动弹性：为弹性叶片变形建模

Simcenter STAR-CCM+ 可用于使用外部文件中的位移和扭转数据对弹性转子叶片的气动弹性性能建模，这些数据可以在多体动力学软件（如 RCAS、CAMRAD-II、DYMORE 和 FLIGHTLAB）中获得。

Simcenter STAR-CCM+ 可对叶片周围的流体建模，而外部软件将实体叶片建模为 1D 梁，并收集梁位移和扭转数据。Simcenter STAR-CCM+ 导入梁数据并计算空气动力、力矩和叶片载荷等物理量。

典型应用包括城市飞行器转子、风力涡轮机和直升机转子。

本教程的条件和几何遵循 HART-II（高次谐波控制气动声学转子测试）设置。HART-II 是一种测试，通常用于根据实验数据验证转子叶片气动弹性特性。此模拟是叶片涡流相互作用研究 - 尾流与转子相互作用，从而对叶片负载和变形产生显著影响。

模拟侧重于孤立转子，不考虑转子轮毂和机身对气动弹性性能的影响。叶片运动数据从 CAMRAD-II 模拟中获取，该模拟与 OVERFLOW-2 CFD 代码耦合（请参见 CAMRAD II）。运动数据由 HART-II 团队提供。

转子叶片几何具有 NACA-23012 翼面轮廓，半径 $R$ 2 m，弦长 $c$ 为 0.121 m。转子以 109.12 rad/s 的旋转速率 $\mathrm{\Omega }$ 旋转。0.7 马赫的自由流速度入射到在基准坐标系的正 $x$ 方向上作用的转子。