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World File Search System气动载荷
一级方程式空气动力学开发方法
下压力可用于增加车辆转弯时轮胎的侧向力极限和车辆减速时的制动力极限。空气阻力是决定车辆加速性能的重要因素。前后下压力平衡也有助于车辆稳定性。空气动力学开发的目的是考虑这三个要素之间的平衡，最大化下压力或升阻比。在开发过程中，使用 50% 比例模型在风洞试验中优化车辆形状，然后使用全尺寸风洞试验验证效果。使用 CFD 和粒子图像测速 (PIV) 同时分析气动现象有助于模型比例风洞的开发以有效的方式向前推进。在一定程度上，使用 CFD 定量评估气动载荷也成为可能，使其成为能够支持部分优化过程的工具。作为风洞试验和赛道上实际行驶的车辆之间的桥梁，CFD 的重要性也在日益增加。例如，使用CFD再现轮胎因侧向力而变形时的气流，而这在风洞中用实车是无法再现的，因此对在赛道上行驶的车辆周围的气流有了新的认识。其中一部分认识已在风洞试验中得到验证。
一级方程式空气动力学开发方法
下压力可用于增加车辆转弯时轮胎的侧向力极限和车辆减速时的制动力极限。空气阻力是决定车辆加速性能的重要因素。前后下压力平衡也有助于车辆稳定性。空气动力学开发的目的是考虑这三个要素之间的平衡，最大化下压力或升阻比。在开发过程中，使用 50% 比例模型在风洞试验中优化车辆形状，然后使用全尺寸风洞试验验证效果。使用 CFD 和粒子图像测速 (PIV) 同时分析气动现象有助于模型比例风洞的开发以有效的方式向前推进。在一定程度上，使用 CFD 定量评估气动载荷也成为可能，使其成为能够支持部分优化过程的工具。作为风洞试验和赛道上实际行驶的车辆之间的桥梁，CFD 的重要性也在日益增加。例如，使用CFD再现轮胎因侧向力而变形时的气流，而这在风洞中用实车是无法再现的，因此对在赛道上行驶的车辆周围的气流有了新的认识。其中一部分认识已在风洞试验中得到验证。
一级方程式空气动力学开发方法
下压力可用于增加车辆转弯时轮胎的侧向力极限和车辆减速时的制动力极限。空气阻力是决定车辆加速性能的重要因素。前后下压力平衡也有助于车辆稳定性。空气动力学开发的目的是考虑这三个要素之间的平衡，最大化下压力或升阻比。在开发过程中，使用 50% 比例模型在风洞试验中优化车辆形状，然后使用全尺寸风洞试验验证效果。使用 CFD 和粒子图像测速 (PIV) 同时分析气动现象有助于模型比例风洞的开发以有效的方式向前推进。在一定程度上，使用 CFD 定量评估气动载荷也成为可能，使其成为能够支持部分优化过程的工具。作为风洞试验和赛道上实际行驶的车辆之间的桥梁，CFD 的重要性也在日益增加。例如，使用CFD再现轮胎因侧向力而变形时的气流，而这在风洞中用实车是无法再现的，因此对在赛道上行驶的车辆周围的气流有了新的认识。其中一部分认识已在风洞试验中得到验证。
将解析气动弹性不稳定性分析集成到...
摘要。已经开发了两种分析颤振解决方案方法来优化二维和三维飞机机翼结构，其设计标准基于气动弹性不稳定性。第一种方法使用二维机翼模型的开环结构动力学和稳定性分析，以获得优化过程的颤振、发散和控制反转的临界速度。第二种方法涉及使用假定模态技术的三维机翼结构颤振解决方案，并有效地应用于基于颤振标准的气动弹性优化。该颤振解决方案采用能量方程和 Theodorsen 函数来计算气动载荷，并且在设计变量方面是完全参数化的，这些设计变量是锥度比、后掠角、弹性和剪切模量。由于颤振解决方案需要弯曲和扭转固有频率，因此还分析了飞机机翼的自由振动分析。 AGARD 445.6 机翼模型在马赫数为 0.9011 时的颤振解分析结果与文献中的实验结果相符。接下来，将三维颤振代码与优化框架相结合，对 AGARD 445.6 进行基于颤振的优化，以最大化颤振速度。
一级方程式赛车空气动力学开发方法
下压力可用于增加车辆转弯时轮胎的侧向力极限和车辆减速时的制动力极限。空气阻力是决定车辆加速性能的重要因素。前后下压力平衡也有助于车辆稳定性。空气动力学开发的目的是在考虑这三个要素之间的权衡的情况下最大化下压力或升阻比。在开发过程中，使用 50% 比例模型在风洞试验中优化车辆形状，然后使用全尺寸风洞试验验证效果。使用 CFD 和粒子图像测速 (PIV) 同时分析气动现象有助于使模型比例风洞的开发以有效的方式向前推进。在一定程度上，使用 CFD 定量评估气动载荷也成为可能，使其成为能够支持部分优化过程的工具。作为风洞试验和实际在赛道上行驶的车辆之间的桥梁，CFD 的重要性也在日益增加。例如，使用 CFD 再现轮胎因侧向力而变形时的气流，而这在风洞中无法用实际车辆再现，这为在赛道上行驶的车辆周围的气流带来了新的发现。其中一些发现已在风洞试验中得到验证。
低空急流带来的能量有利于风电场的性能
低空急流是低空大气中的风能最大值。由于它们对风力发电场的发电量有重大影响，因此了解低空急流与风力发电场之间的相互作用至关重要，我们使用大涡模拟对此进行了研究。我们发现，当急流位于风力发电场上方时，风力发电场后部的发电量相对较高。当低空急流位于涡轮机轮毂高度时，后部涡轮机的发电量受到限制。但是，当急流在风力涡轮机下方流动时，后部涡轮机的发电量高于预期。原因是急流的负剪切产生了显著的向上夹带通量，这有助于下游涡轮机从急流中提取能量。虽然从发电的角度来看，低空急流是有益的，但我们的模拟还表明，它们的存在会导致气动载荷的显著周期性变化。这意味着低空急流会增加涡轮机所经受的疲劳载荷，这可能会对涡轮机的寿命产生负面影响。总的来说，我们的工作强调了基础流体动力学研究对于了解风电场流动动力学的重要性。
一级方程式空气动力学开发方法
下压力可用于增加车辆转弯时轮胎的侧向力极限和车辆减速时的制动力极限。空气阻力是决定车辆加速性能的重要因素。前后下压力平衡也有助于车辆稳定性。空气动力学开发的目的是考虑这三个要素之间的平衡，最大化下压力或升阻比。在开发过程中，使用 50% 比例模型在风洞试验中优化车辆形状，然后使用全尺寸风洞试验验证效果。使用 CFD 和粒子图像测速 (PIV) 同时分析气动现象有助于模型比例风洞的开发以有效的方式向前推进。在一定程度上，使用 CFD 定量评估气动载荷也成为可能，使其成为能够支持部分优化过程的工具。作为风洞试验和赛道上实际行驶的车辆之间的桥梁，CFD 的重要性也在日益增加。例如，使用CFD再现轮胎因侧向力而变形时的气流，而这在风洞中用实车是无法再现的，因此对在赛道上行驶的车辆周围的气流有了新的认识。其中一部分认识已在风洞试验中得到验证。
飞机运动的运动学和动力学
本章的最终目标是，一架刚性飞机在扁圆形旋转地球上空的运动方程。平地方程描述了在重力恒定的非旋转地球上一小块区域上的运动，我们将作为特殊情况推导得出该方程。为了达到这个最终目标，我们将使用经典力学的矢量分析来建立运动方程，使用矩阵代数来描述坐标系的运算，并使用大地测量学、引力和导航中的概念来介绍地球形状和质量引力的影响。在第 2 章之前，作用在飞行器上的力矩和力（地球的质量引力除外）将是抽象的。在此阶段，只要有合适的力和力矩模型，这些方程就可以用来描述任何类型的航空航天飞行器（包括地球卫星）的运动。术语“刚性”意味着不允许结构灵活性，并且假定飞行器中的所有点始终保持相同的相对位置。在大多数情况下，这种假设对于飞行模拟来说已经足够好了，并且对于飞行控制系统设计来说也足够好了，前提是我们不试图设计一个系统来控制结构模式或减轻飞机结构上的气动载荷。运动方程处理所需的矢量分析通常会给学生带来困难，特别是角速度矢量的概念。因此，提供了相关主题的回顾。在某些情况下，我们已经超越了传统的飞行力学方法。例如，由于四元数具有“全姿态”能力以及在模拟和控制中的数值优势，因此引入了四元数。它们现在广泛应用于模拟、机器人、制导和导航计算、姿态控制和图形动画。主题来自
浮动风力发电机组尾流控制和平台偏移的耦合建模
摘要。尾流效应是风电场设计和分析中的一个关键挑战。对于浮动风电场，平台在涡轮机的气动载荷下发生偏移，并受到系泊系统的约束，系泊系统的允许偏移量可能有很大变化。当考虑尾流转向时，涡轮机的侧风偏移可以抵消尾流的横向偏转。这项工作提出了一种工具，可以有效地模拟浮动风电场尾流转向和平台偏移的耦合影响。该工具依赖于频域风电场模型 RAFT 和稳态尾流模型 FLORIS。使用 FAST.Farm 进行了验证，然后将该工具应用于一个简单的双涡轮机案例研究。在比较对涡轮机功率的影响时，考虑了一系列具有增加的平台偏移和不同偏航错位角的系泊系统。探讨了对涡轮机间距和系泊系统方向的其他敏感性。结果表明，顺风涡轮机发电存在一个最不理想的观察圈宽度，该宽度随偏航错位角和涡轮机间距而变化。此外，偏航失准条件下的涡轮机偏移量会因系泊系统相对于转子平面的方向而发生显著变化，进而影响最佳失准角。这些结果凸显了在评估浮动风力发电机组的尾流转向策略时考虑浮动平台偏移量和系泊系统的重要性。
基于振动的小型风力涡轮机监测...
能够对系统的结构性能和可靠性进行评估。与叶片振动监测相关的主要技术挑战之一源于复杂的动力学和内在的不确定性，这使得基于模拟的方法难以实现。因此，振动特性的数值研究应基于可靠且有效的气动弹性模型，该模型应能够将结构和气动部分耦合在一起。前者通常用等效梁单元建模，而 WT 的典型气动建模方法包括叶片单元动量 (BEM) 理论、执行器线模型、升力板和涡流模型以及计算流体动力学 (CFD) 方法。执行器线 6 以及升力板和涡流模型 7 旨在提供改进的尾流建模；然而，它们都各有弱点，前者由于需要求解 Navier-Stokes 方程而计算量大，而后者由于方法的内在奇异性而存在发散问题。8 另一方面，CFD 分析受到了广泛关注，尽管目前显示它对于大攻角不可靠。9 此外，它们的适用性仍然受到计算需求增加的限制。10 因此，BEM 理论已成为预测 WT 叶片上气动载荷的标准工业实践，这归功于它能够使用翼型气动数据提供准确且计算效率高的结果。除了上述成熟的气动模型外，还提出了各种替代方法。Zhang 和 Huang 10 对此进行了广泛的综述研究，重点关注不稳定性问题、复杂的流入效应、结构非线性以及 CFD 和气动水弹性分析。仅就气动部分而言，Lee 等人提出了使用改进的条带理论进行气动弹性分析。11 同时还提出了一种基于谐波平衡法的气动弹性方案，12 显著缩短了计算时间，并且比标准 BEM 方法更为稳健。通过使用三维模型进行数值研究，进一步研究了冰积对叶片气动行为的影响。 13最后，Peeters 等人。39 最后，一类更复杂的方法涉及基于 CFD 的分析，9,14 事实证明，这些方法与标准工业工具（例如疲劳、空气动力学、结构和湍流 (FAST)）具有合理的一致性。关于结构模型，还提出了超出标准方法（包括等效梁的构造）15 的方法，包括薄壁梁模型 16 ，它可以适应大型叶片中遇到的大多数特征，例如任意层压板铺层和剪切变形，以及考虑动态载荷引起的渐进损坏的模型，17 等等。18 对叶片的壳和固体有限元 (FE) 模型之间的静态行为进行了有趣的比较研究。工业应用中的大部分标准实践都包含在大量可用的气动弹性软件中，例如水平轴风力涡轮机分析和模拟程序 (PHATAS)、19 GH-Bladed、20 ASHES、21 和 FAST。22 大多数商用模拟器都基于线性弹性模型，这些模型无法考虑大位移对响应本身或风荷载的影响。虽然这些影响对于小型叶片可以忽略不计，但对于大型柔性叶片则并非如此，23 它们通常会经历显著的几何非线性。此外，随着当今风力涡轮机尺寸的增加，叶片也变得更加灵活，由于几何非线性而产生的耦合效应变得越来越重要。24,25 在用于气动弹性建模的各种内部代码 26 和软件中，水平轴风力涡轮机模拟代码第二代 (HAWC2) 27 提供了为数不多的非线性商业模拟器之一，它由丹麦技术大学 (DTU) 开发，将 BEM 理论与多体公式相结合以模拟几何效应。解决 WT 叶片大位移问题的另一种方法是几何精确梁理论 (GEBT)，28,29 本质上提供了变形梁几何的精确表示，这对于较大的 WT 来说越来越重要。然而，与典型的基于位移的 GEBT 公式的解决方案相关的缺点之一是计算成本增加。通过实施混合形式公式 30 可以解决这个问题，该公式已广泛应用于飞机机翼应用。该方法被证明具有显著的计算效率，从而能够与结构监测数据相结合以供实时应用。31 该公式最近才得以实施和验证 32，随后进一步与 BEM 理论融合，开发出一种用于 WT 叶片的非线性气动弹性模型。一类替代方法可以减轻计算成本的增加，即使用降阶模型 33,34，这可能很好地基于非线性法向模式 (NNM) 的使用。35 一些最近的研究集中在叶片响应的耦合行为上，36-38 后者处理三维叶片模型的几何效应，使用子结构方法考虑这些效应，并通过模态导数增强。