58、航空领域两种关键技术：RBF - TFI动网格技术与基于CATIA的飞机易损性建模方法

航空领域两种关键技术：RBF - TFI动网格技术与基于CATIA的飞机易损性建模方法

1. RBF - TFI动网格技术在静气动弹性中的应用

在航空领域，为提高升阻比，现代民用飞机常采用大展弦比气动布局。而飞行中机翼的弹性变形会影响气动力和气动载荷，风洞试验在高雷诺数条件下，模型也会因增压产生较大弹性变形，所以风洞试验需考虑模型弹性变形影响并进行静气动弹性修正。解决静气动弹性问题主要是将计算流体动力学（CFD）和计算结构动力学（CSD）进行耦合，在CFD/CSD耦合计算中，变形后的气动网格需要更新计算，因此高效高质量的动网格方法尤为重要。

常见的动网格方法有基于背景网格的弹簧网络动网格方法和基于Delaunay图映射方法的动网格技术。弹簧网络动网格方法需生成一组或多组非结构化四面体网格作为背景网格进行网格变形，能根据物体表面变形和位移快速重建原气动计算CFD网格以生成新网格；基于Delaunay图映射方法的动网格技术能在气动弹性计算中实现网格变形，但当网格变形较大时，这两种方法会使物体表面附近网格质量下降，影响流场计算精度。而RBF函数插值可将一个点集上的物理量插值到另一个点集，适用于网格变形，因此开发了基于RBF - TFI方法的动网格生成技术。

1.1 RBF - TFI动网格方法

RBF - TFI动网格方法是RBF方法和TFI方法的结合，可控制网格变形质量，提高网格生成效率。它利用径向基插值方法计算网格块的节点位移，更新节点坐标，再通过TFI方法重新生成变形后的网格。
- RBF函数 ：在气动/结构耦合计算中，力和位移插值方法常使用RBF函数中的三维薄板样条（TPS）插值方法，它由无限板样条方法（I