[其他] AMI USAERO在船舶行业中的应用专题研讨会

简介：USAERO用面元法求解非定常三维势流方程，因而可计算复杂外形作任意运动时的非定常气动特性。它采用时间相关算法，允许多体之间的相对运动和部件的运动。粘性影响通过时间相关的边界层方法进行考虑。另外，由于USAERO基于位势和边界层方程，网格只在外形表面生成，因此不仅求解迅速，而且当多体之间有相对运动时也无需重新生成网格，可以解决巡航飞行，气动变形，阵风效应，旋翼/机体干扰等特殊工程问题。

　　 USAERO最初源于为NASA Langley开发的一个采用时间推进算法的VSAERO版本。尽管当初开发这一版本的主要目的是处理直升机旋翼正弦俯仰摆动的非定常气动力，但软件是按处理几何结构的多个部分做任意运动的情况而编写。这一版本后来又在Naval Air Development Center的支持下得到进一步发展，考虑了亚音速的可压缩性和涡的破碎。其中基本的时间推进尾迹脱涡模型在与Air Force Office of Scientific Research的合同中得以改进，合同执行完毕后，最终实现了三维粘性/无粘/动态尾迹的全自动耦合计算，形成了功能较为完善的版本UVSAERO。

　　 其后几年内，工业部门又将这一程序扩展应用到许多其他实际工程问题。基于这一原因，AMI公司于1986-1988年将程序完全重写和修补，形成了USAERO。其中一个应用是，该程序用来计算一架飞机在阵风中的飞行特性，飞机具有三个自由度。这一功能其后又被扩展到分析六自由度飞行轨迹的气动特性。在另外一个应用中，该方法被用来计算多个物体的运动，并在Army Research的支持下进一步计算直升机的旋翼/机身干扰。

　　在Wright Patterson Air Force Base（FIMM）的支持下，AMI公司进一步用该程序研究了二次涡分离效应，研究成果被用于改进程序中的尾迹模型，形成了较早期系统更“robust”的尾迹动态耦合算法。

USAERO主要功能：
 采用动态拖涡的面元法
 计算任意外形的低速-亚音速气动特性
 计算任意外形的非定常气动特性
 计算飞行器、部件、控制面按指定规律运动时的非定常气动特性
 计算外挂投放的六自由度飞行轨迹
 耦合外部自动驾驶函数进行飞行控制仿真
 粘性边界层修正模型
 动力舱模型