改进的CST和面向CAD建模的民机机翼参数化方法

摘要

在民机机翼设计中发现Kulfan的类函数/形函数变换(CST)参数化方法拟合前缘形状复杂的超临界翼型时精度不理想,提出了一种改进方法.CST参数化方法中,翼型型面由类型函数与Bernstein多项式各项相乘后的翼型分量函数(简称:翼型分量)叠加而成,每个翼型分量在峰值位置附近对翼型有较强的控制作用,这些峰值位置均匀分布于[0,1]区间.分析表明:局部自由度不足,是导致CST方法在关键位置修形能力不足的重要原因.通过对Bernstein多项式进行坐标变换,使翼型分量的峰值位置分布向前缘集中,达到了改善翼型前缘附近表达能力的效果.在对RAE5214和某民机工程使用超临界翼型的拟合和修形设计应用中,对比拟合误差证明改进后的CST参数化方法在相同阶数下有更好的拟合精度,在前缘附近的修形能力更强.在机翼三维参数化方法方面,应用类似CAD建模过程的展向分段插值,得到了最接近CAD模型的机翼参数化表面.