[发明专利]一种虚拟结构的降落伞流固耦合模拟方法

摘要

本发明公开了一种包含虚拟结构的降落伞流固耦合模拟分析方法，该方法在降落伞边缘建立外延虚拟结构，同时结合多尺度弹簧模拟及网格局部重构技术，对降落伞进行流固耦合有限元分析；该方法有效地避免了伞衣之间的过度接触，改善了网格质量，使大变形流固耦合计算中的伞衣扭曲坍塌造成的负体积问题得到很好的解决，本发明不仅适用于常规降落伞的流固耦合分析，对于超声速开伞情况下的剧烈大变形问题也能准确地模拟，也为翼伞、气囊、柔软管等柔性织物展开过程性能分析提供了一种新的方法。

主权项

1.一种虚拟结构的降落伞流固耦合模拟分析方法，其特征在于，在伞衣大变形边缘建立外延窄带型虚拟结构以减小伞衣附近的流场网格畸变量；建立结构和流场的网格模型，对真实降落伞执行流固耦合并行计算，对外延虚拟结构执行结构计算；采用多尺度弹簧模拟方法结合局部重构法更新流场区域网格；所述外延虚拟结构一面紧邻真实伞衣边缘，对虚拟结构取微元，每个微元为一个网格结构，所述窄带型虚拟结构的宽度为0.5～1倍结构网格尺寸，泊松比与伞衣一致，弹性模量由以下公式给定：其中r为最大开伞动载时伞的投影半径，δ为伞衣厚度，v为伞衣材料泊松比，Fk max表示最大开伞动载。