[发明专利]一种基于有限元法的飞行器燃油质量特性确定方法

摘要

本发明属于飞行器总体设计技术领域，特别是涉及飞行器燃油质量特性确定方法。本发明大幅提高燃油质量特性计算效率，解决了任意姿态角下燃油质量特性计算问题。该方法可对任意姿态角下的油箱燃油进行燃油质量特性计算。为提高效率，在质量特性计算过程中使用了插值方法，从量级上减少了文本格式油箱文件切割次数，提高了计算效率，而且得到的燃油质量特性数据满足精度要求。该技术已经成功运用到国内多个型号的耗油顺序设计及燃油质量特性计算中，满足了型号设计需求。

主权项

一种基于有限元法的飞行器燃油质量特性确定方法，其特征是，本方法包括以下步骤：第一步，先对油箱使用三维软件建模，并对油箱模型用四面体网格进行离散，离散为文本格式油箱文件；第二步，对文本格式油箱文件预先切割N次，根据不同的燃油液面高度h_i计算求出其对应的燃油质量m_i，其中i＝1、2、3......N；第三步，由待求的燃油质量m_d,在第二步的结果中找出该燃油质量所在的预切割空间m_n≤m_d≤m_n+1,以及对应燃油质量m_n的燃油液面高度h_n，对应燃油质量m_n+1的燃油液面高度h_n+1，其中n＝1、2、3......N‑1。第四步，由m_n、m_n+1和h_n、h_n+1线性插值出对应m_d的燃油液面高度h_t；第五步，计算求出对应h_t的燃油质量m；第六步，若|m‑m_d|<e，e为预设定的一个小量，则计算出对应燃油液面高度h_t的燃油质量特性，结束此次迭代计算，输出燃油质量m对应的燃油质量特性；若|m‑m_d|≥e，当m>m_d时，m代替m_n+1，ht代替h_n+1，回到第三步；当m<m_d时，m代替m_n，h_t代替h_n，回到第三步。