多学科飞行器设计中的FLUENT集成方法研究

fluent使用

第四部分　　航天与装备仿真

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多学科飞行器设计中的FLUENT集成方法研究

刘慧超 聂 冲 赵 雯 王维平

（国防科技大学信息系统与管理学院系统工程系，湖南，长沙，410073）

摘 要：分析了当前多学科飞行器设计中对于商业设计软件集成的需求，提出了基于文件包装器的组件化策略。针对FLUENT的应用集成，分析了计算流体力学分析的一般步骤，详细论述了GAMBIT和FLUENT的自动化执行机制及进行包装集成的步骤。最后，通过一个实例，验证了方法的有效性。 关键词：飞行器设计；文件包装器；组件；FLUENT

Study on FLUENT Integration in Multidisciplinary Flight

Vehicle Design

Huichao Liu Chong Nie Wen Zhao Weiping Wang

（Department of System Engineering，School of Information System and Management，

National University of Defense Technology，Changsha，Hunan，410073）

Abstract：In this paper, we begin with an analysis of the demands of integrating heterogeneous commercial off-the-shelf products in multidisciplinary flight vehicle design, and the difficulties are proposed. A file wrapper based component strategy is developed, which is intended to provide a flexible and expandable mechanism to simplify the integration process of COTS. Aiming at the FLUENT integration, the process to solve a typical CFD problem is introduced and the automation mechanism of GAMBIT and FLUENT is described in detail. Finally, an example, implemented in a multidisciplinary integration optimization environment, is given to demonstrate the file wrapper process and the validity of the method. Keywords：Flight Vehicle Design；File Wrapper；Component；FLUENT

中的模型、数据，自动完成一些繁琐的手工劳动和优化

1 多学科飞行器设计中的应用集成需求

航空航天领域的总体设计工程是一个包含多种学科的复杂设计系统，一个典型的飞行器设计过程一般包括气动、结构、推进、弹道、控制等多个学科的综合与迭代设计。由于各个学科由不同的专家进行设计，采用的设计方法、设计工具和设计重点都有所不同，而且由于设计问题本身的强耦合性，使飞行器总体设计的决策过程变得冗长而艰难，设计结果往往也不理想。因此需要一个多学科集成优化环境来协调、组织和集成设计过程

过程[1]。

随着计算机辅助设计技术的发展，通用的商业CAD、CFD、FEA工具越来越多地应用于飞行器设计中，如何有效地集成这些工具，正逐渐成为多学科飞行器设计中的一个重要课题。这种集成应该在确保各学科领域的专家自由地使用自己熟悉的工具基础上，使得用不同工具建立的模型能够进行互操作，实现设计信息共享和设计优化过程的自动化。

由于不同的商业设计软件的输入输出数据格式、执

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