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[发明专利]一种基于流体拓扑优化的涡轮叶栅流道拓扑设计方法-CN202111011945.X有效
发明人： 邱若凡;周康;周涛;尤延铖;闫成 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种基于流体拓扑优化的涡轮叶栅流道拓扑设计方法，属于涡轮气动设计领域。建立发动机涡轮叶栅流道拓扑优化的几何模型，确定设计域和出入口位置；构建关于流体的能量耗散、涡轮转动方向动量以及流体所占体积分数等三个目标函数；调整目标函数之间数量级确保量级相近，以此构建修正的多目标函数；定义相应边界条件并求解流场，利用伴随法求解伴随流场，输出伴随乘子，进行灵敏度分析计算；将目标函数值及其灵敏度代入MMA优化算法进行优化，更新设计变量；判断目标函数是否收敛，若否，则将更新的设计变量代入MMA优化算法继续迭代，若满足，则输出最终拓扑结果。无需给定几何信息及初始叶型，为发动机涡轮叶栅构型设计提供一种新思路。
一种基于流体拓扑优化涡轮叶栅流道设计方法

[发明专利]一种基于试验数据的斜爆震流场重构方法及系统-CN202310116158.4在审
发明人：尤延铖;翁聿欣;邱若凡;鲍越;毛志平 -专利权人：厦门大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开一种基于试验数据的斜爆震流场重构方法及系统，方法包括：构建用于斜爆震流场重构的基于物理信息的神经网络PINNs；包括定义神经网络的结构和损失函数；获取斜爆震试验中测量得到的试验数据，基于所述试验数据生成训练数据集；使用所述训练数据集对基于物理信息的神经网络PINNs进行训练，重构得到使得所述损失函数最小的斜爆震流场。本发明通过已知部分斜爆震流场的壁面压力以及密度梯度等数据，利用PINNs捕捉流场信息进行斜爆震流场还原，实现根据少量试验测点数据重构整个斜爆震流场。
一种基于试验数据斜爆震流场重构方法系统

[发明专利]一种基于深度神经网络的斜爆震流场求解方法及系统-CN202310116159.9在审
发明人： 邱若凡;翁聿欣;尤延铖;鲍越;毛志平 -专利权人：厦门大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开一种基于深度神经网络的斜爆震流场求解方法及系统，方法包括：建立流场数据库；构建用于斜爆震流场求解的DeepMMnet框架；基于所述流场数据库，分别对两个DeepONets预训练网络进行训练，获得使得第二损失函数最小的网络，作为训练好的第一预训练网络和训练好的第二预训练网络；基于已知流场数据和DeepMMnet框架，通过逆向求解和/或正向求解获得斜爆震流场。本发明将多种工况的斜爆震流场数据采用DeepONets进行预训练，在此基础上，利用含有物理约束的DeepMMnet进行求解，从而实现在边界信息不足的情况下可基于少量数据求解斜爆震流场。
一种基于深度神经网络斜爆震流场求解方法系统

[发明专利]一种基于流体拓扑优化的二元进气道设计方法-CN202211693693.8在审
发明人： 邱若凡;林凯;周康;尤延铖 -专利权人：厦门大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F30/10 文献下载
摘要：本发明提出一种基于流体拓扑优化的二元进气道设计方法，包括：以总压恢复系数，出入口静压比作为目标函数，以设计域中流体体积作为约束，并考虑湍流模型，利用数学方法建立相应拓扑优化模型。在此基础建立进气道拓扑优化的几何模型，定义边界条件并求解流场，基于流场计算结果利用伴随法进行目标函数灵敏度分析，并使用移动渐近线优化算法进行梯度优化更新迭代，得到最终拓扑优化结果。本发明提供的进气道设计方法不仅可实现气动部件形状与尺寸的优化，还可改变其拓扑布局，有望形成新概念气动布局，为进气道设计提供了一种新的思路。
一种基于流体拓扑优化二元进气道设计方法

[发明专利]域扩展的带内环空腔的涡轮盘结构及其设计方法-CN202011028677.8有效
发明人：闫成;赵超帆;米栋;尤延铖;邱若凡;范俊;陈策 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-09-25 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： F01D5/02 文献下载
摘要：域扩展的带内环空腔的涡轮盘结构及其设计方法，包括以下步骤：1)对涡轮盘原始模型进行区域扩展并进行扇区模型切分提取；2)根据应力场分布选取合理的模型分块尺寸；3)设置材料属性并对模型进行分块处理和网格划分处理，对模型设置相应载荷条件和应力模拟仿真计算；4)设置相应拓扑优化约束条件与优化目标进行拓扑优化；5)基于拓扑优化结果，进行模型重构，选取结构去除部分关键尺寸作为设计变量；6)对重构后模型进行尺寸优化，并进行静力学分析；7)将分析结果与涡轮盘材料的屈服极限值进行对比，验证尺寸优化后模型应力是否小于材料的屈服极限，如未达到要求，重复步骤6)至满足要求，即设计得到域扩展的带内环空腔的涡轮盘结构。
扩展内环空腔涡轮盘结及其设计方法

[发明专利]一种考虑转捩扰动因素的γ-Reθt-CN202011487219.0有效
发明人： 邱若凡;鲍越;周康;尤延铖;闫成 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-12-16 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：一种考虑转捩扰动因素的γ‑Reθt转捩模型标定方法，涉及边界层流动转捩领域。提出一种可实现考虑粗糙颗粒、横流、尾迹等扰动因素γ‑Reθt转捩模型的通用标定方法，通过分析扰动因素的相关特征，引入转捩判据的通用形式通过建立转捩判据系数α与扰动因素特征参数关系数据库来拟合出二者的函数关系，在此基础上，转捩预测对象可基于扰动因素特征参数匹配出与之相适应的转捩判据。提高了γ‑Reθt转捩模型预测扰动因素影响下边界层转捩位置的精度，同时也扩展模型在不同扰动因素特征下的应用。
一种考虑转捩扰动因素 re base sub

[发明专利]一种考虑转捩扰动因素的涡轮叶栅流道CFD计算方法-CN202011487253.8有效
发明人： 邱若凡;周康;鲍越;尤延铖;闫成 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-12-16 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：一种考虑转捩扰动因素的涡轮叶栅流道CFD计算方法，属于涡轮叶栅边界层稳定性分析及转捩预测技术领域。通过基于γ‑Reθt转捩模型的转捩判据系数标定转捩模型，开展多组仿真计算，建立转捩判据系数与表面粗糙度、上游尾迹以及横流效应等转捩扰动因素特征参数的仿真数据库，拟合出转捩判据系数关于转捩扰动因素特征参数的函数fnew(Ra,wu,Ce)，对未用来建立数据库的涡轮叶栅进行数值计算，进一步修正CFD计算方法，提升其预测具有表面粗糙度、上游尾迹以及横流效应等扰动因素的涡轮叶栅边界层转捩的能力。实现对涡轮叶栅流道CFD计算的准确预测，对涡轮叶栅边界层转捩分析及涡轮设计的相关研究具有良好的指导意义。
一种考虑转捩扰动因素涡轮叶栅流道 cfd 计算方法

[发明专利]一种基于自动微分的可压缩湍流流体拓扑优化方法-CN202111294234.8在审
发明人： 邱若凡;周涛;尤延铖;周康;闫成 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：一种基于自动微分的可压缩湍流流体拓扑优化方法，涉及拓扑优化。建立对应流道拓扑优化的几何模型；获得拓扑优化对象基本参数，构建CFD拓扑优化模型；根据基本参数构建目标函数，构成非线性规划问题；基于伴随方法推导灵敏度方程；求解流体控制方程得到流场结果和目标函数的值，输出新流场结果；利用自动微分技术组建雅可比矩阵和梯度向量；组建矩阵形式伴随方程得伴随乘子；将新流场结果与伴随乘子带入灵敏度方程求解灵敏度；使用MMA数值优化方法，结合非线性规划问题搭建数学模型；对流道进行优化求解，更新设计变量，得到最优解，输出最优二维拓扑构型。避免手动推导可压缩流体伴随方程灵活度不足、过程繁琐易出错等问题。
一种基于自动微分可压缩湍流流体拓扑优化方法

[发明专利]一种抑制旋翼桨-涡干扰噪声的尾缘气流控制方法-CN202010689172.X有效
发明人：陈荣钱;占柠瑀;邱若凡;尤延铖 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： B64C21/02 文献下载
摘要：本发明公开一种抑制旋翼桨‑涡干扰噪声的尾缘气流控制方法，属于主动流动控制技术。在直升机飞行过程中，本发明的方法可以根据飞行状态，调节旋翼尾缘气流的速度和流动方向，从而改变旋翼桨叶表面的载荷分布，达到降低BVI噪声的效果。当气流控制装置无需开启时，由于气流控制装置紧贴翼型表面，跟原始外形几乎一致，不会对气动性能造成影响。相比ACF，本发明的方法没有了运动部件，无需调节机构，耗费功率更少，结构实现起来更加简单，能够达到与ACF相同甚至更好的BVI噪声抑制效果，是一种较优选择。
一种抑制旋翼桨干扰噪声气流控制方法

[发明专利]一种基于马格努斯效应的流速测量方法-CN202010689409.4有效
发明人：陈荣钱;吴林宽;邱若凡;尤延铖 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： G01P5/02 文献下载
摘要：本发明公开一种基于马格努斯效应的流速测量装置及其测量方法，涉及流体速度测量领域，该装置包括外壳和内部中空的圆柱；外壳一端固定设置有控制设备，另一端开口，外壳内设置有通过固定轴承与控制设备连接的直流电机；圆柱一端固定连接有硬长杆，硬长杆远离圆柱的一端与直流电机固定连接；外壳的开口端内壁处均匀环设有多个压力传感器，压力传感器均分别与硬长杆侧壁无应力接触；本发明基于该装置的测量方法包括步骤一；确定测量装置总体结构；步骤二；布置压力传感器；步骤三；根据传感器数据计算圆柱受力；步骤四；处理与修正所得数据。本发明不仅能够测量流体速度的大小，还能实现速度方向的测量，而且测速装置小型方便，生产和维护成本低。
一种基于马格努斯效应流速测量方法

[发明专利]带双内环空腔的涡轮盘结构及其设计方法-CN202011028678.2在审
发明人：闫成;赵超帆;尤延铖;范俊;邱若凡;彭泽;陈策 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-09-25 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： F01D5/02 文献下载
摘要：带双内环空腔的涡轮盘结构及其设计方法，包括以下步骤：1)将涡轮盘原始模型进行扇区模型切分提取；2)根据应力场分布选取合理的模型分块尺寸；3)设置材料属性并对模型进行分块处理和网格划分处理，对模型设置相应载荷条件和应力模拟仿真计算；4)设置相应拓扑优化约束条件与优化目标进行拓扑优化；5)基于拓扑优化结果，进行模型重构，选取结构去除部分关键尺寸作为设计变量；6)对重构后模型进行尺寸优化，并进行静力学分析；7)将分析结果与涡轮盘材料的屈服极限值进行对比，验证尺寸优化后模型应力是否小于材料的屈服极限，如果未达到要求，重复步骤6)，直至满足要求，即设计得到带双内环空腔的涡轮盘结构。
内环空腔涡轮盘结及其设计方法

[发明专利]一种基于零质量射流控制的前缘缝翼噪声抑制方法-CN201711268751.1有效
发明人：陈荣钱;刘万鸿;王李璨;邱若凡;尤延铖 -专利权人：厦门大学
申请日： 2017-12-05 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： B64C23/00 文献下载
摘要：一种基于零质量射流控制的前缘缝翼噪声抑制方法，涉及飞机机体噪声抑制方法。选用零质量射流激励器；在前缘缝翼靠近尖端的吸力面处，等间距布置零质量射流激励器；采用计算流体力学数值模拟或风洞实验的方法得飞机在起飞和着陆时不同飞行状态下，有/无采用零质量射流控制的前缘缝翼噪声数据，建立噪声数据库；通过对噪声数据库进行对比分析，得飞机在起飞和着陆时不同飞行状态下能实现前缘缝翼降噪效果的零质量射流激励器的激励频率、出口动量系数等参数设置；将零质量射流激励器控制参数存储在机载计算机内，当飞机处于起飞和着陆状态时，零质量射流激励器根据不同的飞行状态，调节激励器的参数，起到前缘缝翼噪声抑制的效果。
一种基于质量射流控制前缘噪声抑制方法

[实用新型]一种可变几何的宽速域高超声速乘波体飞行器-CN201920681271.6有效
发明人：尤延铖;车欢欢;邱若凡 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-05-14 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： B64C30/00 文献下载
摘要：一种可变几何的宽速域高超声速乘波体飞行器，涉及乘波体飞行器。设有左可移动机翼、右可移动机翼、液压操纵系统、乘波前体、液压操纵杆、左铰接头、右铰接头、滑道、机身、左边条翼和右边条翼；所述左可移动机翼和右可移动机翼分别位于机身的两端，左可移动机翼与左边条翼固连，右可移动机翼与右边条翼固连，所述液压操纵系统整体位于机身的中部位置，液压操纵系统上附有液压操纵杆，所述液压操纵杆从液压操纵系统的左右两端伸出，乘波前体设在机身的前端；左铰接头和右铰接头分别固定在左边条翼和右边条翼上，滑道位于液压操纵系统的下方并固定在机身内部。
可移动机翼液压操纵系统铰接头机身液压操纵杆飞行器波体固连滑道前体高超声速机身内部可变几何中部位置伸出

[发明专利]一种高超声速内并联三通道进气道调节机构设计方法-CN201810915170.0有效
发明人：尤延铖;楚国庆;邱若凡;张旭 -专利权人：厦门大学
申请日： 2018-08-13 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： F02C7/057 文献下载
摘要：一种高超声速内并联三通道进气道调节机构设计方法，涉及高超声速飞行器。设计：高超声速内并联三通道进气道内隔板的形状与位置、分流板的形状与长度、主动齿条、从动齿条与挡板、调节机构在进气道中的具体位置与固定方式、调节机构的动力方案和分流板转动方式。飞行器有涡轮、火箭和冲压三个工作模态，空气来流需分别进入不同的通道以满足对应的工作模态，通过电机驱动齿轮，带动分流板转动以调节模态之间的转换，解决宽马赫数下的起动问题，结构简单实用，重量轻。分流板分为主分流板和副分流板，转级时，挡板起到支撑主动齿条的作用，同时防止气流进入主分流板上方的死区；副分流板保证了气流在火箭通道的自然过渡，气流较为光顺，损失较小。
分流板高超声速内并联三通道进气道进气道调节挡板副分流板工作模态机构设计主动齿条火箭高超声速飞行器电机驱动齿轮从动齿条主分流板转动方式自然过渡冲压马赫数内隔板重量轻起动涡轮飞行器光顺模态死区转动转换支撑保证

[发明专利]可变几何的宽速域高超声速乘波体飞行器及其设计方法-CN201910398214.1在审
发明人：尤延铖;车欢欢;邱若凡 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-05-14 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： B64C30/00 文献下载
摘要：可变几何的宽速域高超声速乘波体飞行器及其设计方法，涉及乘波体飞行器。宽速域高超声速乘波体飞行器设有左可移动机翼、右可移动机翼、液压操纵系统、乘波前体、液压操纵杆、左铰接头、右铰接头、滑道、机身、左边条翼和右边条翼。根据设计要求设计乘波前体；根据乘波前体设计机身及与机身相连的左可移动机翼、右可移动机翼、左边条翼和右边条翼；设计左可移动机翼、右可移动机翼、左边条翼和右边条翼隐藏至机身的尺寸；设计液压操纵系统底部的滑道以及滑轮；设计液压操纵杆与左边条翼和右边条翼连接的左铰接头和右铰接头。
可移动机翼铰接头飞行器机身波体高超声速前体液压操纵系统液压操纵杆可变几何滑道滑轮

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