一種冰形簡化方法技術

一種冰形簡化方法屬于航空領域，對冰風洞中得到的復雜的不規則二維冰形進行簡化，采用B樣條曲線方法，針對角狀型冰和流線型冰兩種基本類型的冰，提供了基于冰形特征點位置的參數化描述方法，并公開了一種以冰形相似度為目標函數尋求最優或準最優方案的冰形簡化方法；本發明專利技術為飛機結冰研究、結冰風洞調試及冰風洞實驗結果處理等領域提供技術支撐，具有較好的工程應用價值。

【技術實現步驟摘要】
201610153144

【技術保護點】
一種冰形簡化方法，其特征在于包括如下步驟：(1)確定冰形的類型通過觀察確定冰形是典型的流線型冰或角狀型冰；(2)確定冰形的特征點①角狀型冰的五個特征點為上冰角點、下冰角點，駐點、上極限點和下極限點，采用如下方法得到：第一步以翼型前緣處為分界線，將二維冰形分為上下兩部分；第二步沿上下表面分別搜索冰形離物面最遠點，該兩點即為上、下冰角點，搜索過程中對冰形每一個單元段進行內插值，分別計算各點離物面的距離；第三步搜索上、下冰角點之間離物面最近處的點，該點即為駐點；第四步根據帶冰翼型數據和初始翼型數據進行搜索，不重合的部分即為冰形區域，冰形區域上、下臨界點為冰形上、下極限點；②流線型冰的三個特征點為駐點、上極限點和下極限點，采用如下方法得到：第一步搜索冰形離物面最遠處的點，該點即為駐點；第二步根據帶冰翼型數據和初始翼型數據進行搜索，不重合的部分即為冰形區域，冰形區域上、下臨界點為冰形上、下極限點；(3)基于特征點位置的冰形簡化過程冰形簡化過程是在維持原始冰形特征點位置不變的情況下，采用通過各特征點的B樣條曲線代替原始冰形曲線的參數化描述方法，其過程為：①冰形采用三次B樣條曲線描述，B樣條曲線由分段曲線組成，三次B樣條曲線中4個控制點控制一段曲線，則一個N個控制點的B樣條曲線的段數為(N?3)段；上、下極限點處的控制點取三重頂點，即三個重合的控制點的X、Y坐標值都對應取為該極限點的X、Y坐標值；駐點、上、下頂點處控制點應在一條直線上，取該頂點與翼型距離線的垂直方向，三個控制點之間的距離為一個小量，中間的控制點的坐標取為對應的頂點坐標；兩個頂點之間的冰形曲線通過一段或多段曲線組成，對應的控制點可以根據冰形數據進行調整；②調整上述B樣條曲線中的各個參數使簡化后的冰形曲線與原始冰形曲線的相似度達到最優，其過程作為一個以冰形相似度為目標函數的尋求最優或準最優方案的優化過程，尋找方法采用基因遺傳算法或其它優化算法；所述的冰形相似度通過計算冰形差異率得到，所述的冰形差異率為兩個冰形面積不重疊面積之和與兩個冰形平均面積之比，冰形的相似度與冰形的差異率之和為100％；③上述優化后的B樣條曲線即為簡化后的冰形曲線。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周志宏，易賢，車競，王紹龍，桂業偉，郭民，
申請(專利權)人：空氣動力學國家重點實驗室，
類型：發明
國別省市：四川;51