超声速降落伞的高精度流固耦合计算研究进展
编号:16
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更新:2026-11-06 17:03:36 浏览:9次
特邀报告
摘要
超声速降落伞是深空行星着陆减速系统的核心装置,在超声速来流条件下开伞时,伞衣会发生瞬时快速大变形,流场中同时存在弓形激波、膨胀波、伞舱尾流干涉与非定常涡脱落等复杂可压缩流动,流场与柔性伞衣之间形成强双向流固耦合,给高精度数值模拟带来极大挑战。本文围绕快速大变形柔性伞流固耦合模拟计算方法、超声速降落伞复杂流动现象、超声速降落伞流固耦合作用机理三大核心方向系统梳理研究进展。重点区分并讨论伞衣织物本征透气性与结构分配透气性的差异化作用,分析伞衣厚度、织物柔度等结构参数对气动性能、充气时序与载荷脉动的影响规律;对比盘缝带伞、环帆伞等典型伞型的开伞演化特征,阐述不同大气环境对波系结构、尾流形态及开伞稳定性的调制效应。同时梳理降落伞三维形态重建、多物理参数识别、伞衣撕裂失效机理建模、类伞结构超声速流场快速预测等前沿技术的发展现状。研究表明,现有 ALE、浸入边界法等耦合算法在处理极端大变形、激波柔性界面耦合、动态断裂仿真等问题上仍存在精度与效率瓶颈,参数标定手段、试验验证体系尚不完善。面向未来行星探测任务对减速系统高可靠性的需求,本文总结当前研究短板,展望多尺度耦合和数据驱动参数反演与多源试验联合校验等发展方向,可为超声速降落伞高保真流固耦合仿真、气动性能评估与失效风险防控提供理论参考与技术支撑。
关键词
深空探测、超声速降落伞、流固耦合、数值模拟
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