基于CFD/CSD耦合的二维受热壁板颤振特性研究

摘要

本文基于CFD/CSD(计算流体力学/计算结构力学)耦合方法进行了二维壁板的颤振分析。采用D'Alembert原理和有限元方法建立了二维简支受热壁板在超声速流作用下的非线性动力学方程，并在时域内进行求解。其中几何非线性采用Von Karman大变形理论描述，采用二阶迎风格式离散Euler方程计算气动力。应用载荷参数空间插值传递方法实现气动网格和结构网格之间的数据传递。计算结果表明壁板波动引起流场激波膨胀波之间的交替变换是导致壁板颤振的主要原因；随着温度的增加，颤振幅值和速度增加而颤振频率减小，最大速度位置从位移平衡位置向外移动。