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dic213

木虫 (著名写手)

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[交流] 【分享】航空航天模拟新软件ASTE－P

前沿动力开发的ASTE-P计算机软件注重于多学科、多物理场、多尺度和多保真度（低、中、高保真度）（4MAO）的分析与优化设计。该软件包括气动弹性（AE）、气动伺服弹性（ASE）、气动热伺服弹性和推进(ASTE-P)；以及计算流体力学、计算结构力学、飞行动力和控制、多相流动和燃烧等。前沿动力开发的软件具有快速、高效和变保真度的特点：（1）低到中保真度可用于快速概念设计；（2）高保真度可以用于最终的设计验证。产品可用于航空航天、机械制造、高速列车、海洋船舶、生物医疗、汽车制造和建筑分析与设计等众多行业领域。前沿动力公司成立于 2005年，总部设在美国肯塔基州（Kentucky）莱克星顿市(Lexington)，在中国北京、西安设有分公司。公司雇佣了多名国内外在4MAO 软件开发领域内的专家和优秀人才，为用户提供专业、优质、高效的技术服务。
前沿动力打破了CAE软件只能从事模拟的困境，对研发中应用到的建模分析和优化设计提供更好的支持。为工业界加快新产品研发、降低研发成本提供了一个精确高效的技术平台，帮助工程师合理地规划数值模拟方案，并从大量的数值模拟结果数据中提取出分析和设计所需要的降阶数学模型，并且通过调节模型参数来进行优化设计。 .

ASTE-P 的特点包括：
（1）优化设计环境与分析环境直接连接，解决了多年来设计与分析环境脱节的问题。
（2）在保证计算精度几乎不变的前提下，快速与评估环境极大地缩短了设计周期和计算时间，如果传统的方法需要几天或几周时间， ASTE-P 通过数值降阶模型的计算，仅需要几分钟到几小时即可完成。
（3）先进的粒子方法消除了对复杂外形的网格生成，对运动表面引起的网格变形和运动的处理，极大地提高了数值精度和计算效率。
（4）提供了多学科、多物理场、多尺度的数值建模和仿真技术平台。

贴几个算例的演示图片：

一翼身组合体测试算例
此算例是关于某先进战机的翼身组合体的数值模拟。ASTE-P软件通过使用多块网格CFD解算器对这个算例进行了研究。Roe格式被用于无粘通量的计算。飞行马赫数为0.6、攻角为5度。计算网格包括 4 个子域，下图中用不同颜色显示。图中显示了飞行器尾流的涡强度的等值线。涡强等值线显示在4个切面上，分别位于前沿翼（第一切面）、主翼（第二切面）、机身后部（第三切面）、以及尾流附近（第四切面）。由前沿动力开发的梯度输运矫正算法被用于保存在尾流区的漩流结构，翼梢旋涡被很好地捕捉到了。

二 AGARD 445.6机翼的颤振预测

AGARD 445.6机翼颤振的实验是在NASA Langley研究中心的跨音速动力风洞中进行的。该实验广泛地用于气动弹性计算机软件的验证。我们用ASTE-P中的Euler、 RANS和POD/ROM对AGARD 445.6机翼的颤振边界进行了计算。计算结果表明ASTE-P与实验测量在亚音速区域符合较好，可是在跨音速和超音速区域有一定的区别。但其他计算结果在这一区域与实验测量也有较大的区别。