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运动颗粒对活塞环润滑的影响 被引量:19
1
作者 孟凡明 张优云 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期169-175,共7页
利用运动网格技术分析了颗粒对活塞环润滑特性的影响。首先导出了新的润滑雷诺方程 ,该方程不仅适用于颗粒存在的润滑求解 ,同时也适用于不含颗粒的润滑问题求解。通过把油膜场分为三个求解域 ,依据新的雷诺方程 ,通过网格变换 ,追踪了... 利用运动网格技术分析了颗粒对活塞环润滑特性的影响。首先导出了新的润滑雷诺方程 ,该方程不仅适用于颗粒存在的润滑求解 ,同时也适用于不含颗粒的润滑问题求解。通过把油膜场分为三个求解域 ,依据新的雷诺方程 ,通过网格变换 ,追踪了颗粒对活塞环润滑特性的影响。仿真结果表明 :油膜承载力和活塞环所受的摩擦力会随着颗粒在油膜厚度方向上的高度及颗粒直径的增加而增加 ; 展开更多
关键词 运动颗粒 活塞环 润滑 运动网格 求解域 发动机 雷诺方程 网格变换
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复杂外形的动态混合网格生成方法 被引量:15
2
作者 张来平 王振亚 杨永健 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期231-236,共6页
本文将层推进方法、四分树方法和阵面推进法相结合,建立了二维复杂外形的动态混合网格生成方法。首先用层推进方法在运动物体附近生成贴体的四边形网格,然后用四分树方法在外场生成自适应的矩形网格,而中间由三角形网格过渡。三角形网... 本文将层推进方法、四分树方法和阵面推进法相结合,建立了二维复杂外形的动态混合网格生成方法。首先用层推进方法在运动物体附近生成贴体的四边形网格,然后用四分树方法在外场生成自适应的矩形网格,而中间由三角形网格过渡。三角形网格由阵面推进法生成,并由节点松弛和"对角线交换"方法进行优化。当物体运动时,贴体的四边形网格随物体运动而运动,而外场的矩形网格保持静止。中间过渡层的三角形网格随物体运动而变形。当物体运动位移较大导致出现质量较差的单元甚至导致网格相交时,则在局部重新生成网格。利用上述动态混合网格生成方法,生成了多种含相对运动的复杂外形的动态混合网格,网格质量令人满意。 展开更多
关键词 非结构网格 混合网格 运动网格 非定常流 计算流体力学 翼型
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三维非结构运动网格的生成 被引量:2
3
作者 张军 耿继辉 谭俊杰 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期43-46,共4页
采用Delaunay方法生成三维非结构网格 ,并对生成的网格进行了优化 .采用局部剖分的方法来保证边界的完整性 ,不需要添加新的节点到原始表面三角形中 .对于由于物体运动而产生变形的网格单元 。
关键词 非结构网格 运动网格 Delaunay方法 网格生成
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振动叶栅非定常气动力的数值分析及应用 被引量:6
4
作者 胡运聪 周新海 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期49-52,共4页
利用双时间方法结合运动网格求解Navier -Stokes方程 ,完成了振动叶栅非定常气动力的数值分析。运用流动显示和频谱分析技术 ,研究了振动叶栅非定常绕流与气动力的特征。根据能量法原理 。
关键词 振动叶栅 双时间方法 运动网格 非定常气动力 能量法
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振荡叶栅粘性非定常绕流计算的双时间法 被引量:5
5
作者 胡运聪 周新海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期269-272,共4页
通过求解雷诺平均 Navier- Stokes方程 ,借助运动网格技术 ,进行了二维振荡叶栅粘性绕流的数值模拟。成功地引入了双时间方法来处理这种振动物体的非定常流动问题 ,在确保时间 /空间精度的前提下 ,大大加速了计算过程。在双时间法的虚... 通过求解雷诺平均 Navier- Stokes方程 ,借助运动网格技术 ,进行了二维振荡叶栅粘性绕流的数值模拟。成功地引入了双时间方法来处理这种振动物体的非定常流动问题 ,在确保时间 /空间精度的前提下 ,大大加速了计算过程。在双时间法的虚拟时域推进中 ,采用了高效的多重网格技术 ,使得双时间法的优势得以充分发挥。所给出的几种二维振荡叶栅非定常绕流的算例 。 展开更多
关键词 振荡叶栅 非定常流动 运动网格 双时间方法 多重网格
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气固耦合振动叶栅非定常流动分析研究 被引量:3
6
作者 杨青真 施永强 +1 位作者 肖军 周新海 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期167-171,共5页
引入结构动力学方程建立了二维N-S/结构振动耦合方程组,采用双时间法建立了气固耦合方程组的非定常数值求解体系,研究了叶栅间的二维非定常粘性流动及叶栅振动特性。对两种叶型分别计算了不同折合振动频率下的流场,振动叶栅位移随时间... 引入结构动力学方程建立了二维N-S/结构振动耦合方程组,采用双时间法建立了气固耦合方程组的非定常数值求解体系,研究了叶栅间的二维非定常粘性流动及叶栅振动特性。对两种叶型分别计算了不同折合振动频率下的流场,振动叶栅位移随时间变化的曲线表明,采用气固耦合得到的叶栅振动频率与非耦合自振频率相比均有所下降;振动位移-时间曲线在不同振动折合频率下有显著差别。在气固耦合情况下叶栅振动规律及其稳定性与非耦合情形差异较大,因此研究叶栅振动稳定性应当考虑气动/结构的耦合。 展开更多
关键词 振动叶栅 非定常流 气固耦合 运动网格 双时间
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ENO守恒插值(重映)方法及其在流体计算中的应用 被引量:3
7
作者 王永健 赵宁 +1 位作者 王春武 王东红 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期641-648,共8页
在ENO(Essentially Non-oscillatory)守恒插值方法的基础上,分析和研究现今流体力学计算中涉及的几类网格技术:重叠网格技术、自适应加密技术和运动网格技术.基于ENO插值多项式构造的重映方法具有良好的守恒性,可以有效保证数据传递中... 在ENO(Essentially Non-oscillatory)守恒插值方法的基础上,分析和研究现今流体力学计算中涉及的几类网格技术:重叠网格技术、自适应加密技术和运动网格技术.基于ENO插值多项式构造的重映方法具有良好的守恒性,可以有效保证数据传递中物理量的总体守恒.提出该类守恒插值方法在以上几种网格技术中的一些应用前景,并给出一些数值算例. 展开更多
关键词 ENO插值多项式 守恒插值 重叠网格 自适应加密 运动网格
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时刻追踪多介质界面运动的动网格方法 被引量:2
8
作者 王兵 司海青 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期362-368,共7页
在对可压缩多介质流动的数值模拟中,定义介质界面为一种内部边界,由网格的边组成,界面边两侧对应两种不同介质中的网格。通过求解Riemann问题追踪介质界面上网格节点的运动,同时采用局部重构的动网格技术处理介质界面的大变形问题,并将... 在对可压缩多介质流动的数值模拟中,定义介质界面为一种内部边界,由网格的边组成,界面边两侧对应两种不同介质中的网格。通过求解Riemann问题追踪介质界面上网格节点的运动,同时采用局部重构的动网格技术处理介质界面的大变形问题,并将介质界面定义为网格变形边界,以防止该边界上网格体积为负。运用HLLC格式求解ALE方程组得到整个多介质流场的数值解。最后从几个多介质流模型的计算结果可以看出,本文的动网格方法是可行的,而且可以时刻追踪介质界面的运动状态。 展开更多
关键词 可压缩多介质流 运动网格 网格局部重构 ALE方程组 HLLC格式
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二维含动边界流场的并行计算 被引量:1
9
作者 张军 谭俊杰 任登凤 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期460-463,共4页
将并行计算方法应用于含运动边界流场的数值模拟,采用弹簧方法生成非结构运动网格.并行程序结构采用主从模式,主进程只负责数据的发送和接收,每个从进程的计算任务对应一个子区域.通过守恒型ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方程的求... 将并行计算方法应用于含运动边界流场的数值模拟,采用弹簧方法生成非结构运动网格.并行程序结构采用主从模式,主进程只负责数据的发送和接收,每个从进程的计算任务对应一个子区域.通过守恒型ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方程的求解,对NACA0012翼型振动问题进行了数值模拟,并对不同分区数目情况下的计算时间、并行计算加速比和并行计算效率进行了比较.算例结果表明,随着分区数的增加,进行计算CPU的效率先增加后下降,而并行计算的加速比不断增加. 展开更多
关键词 流场 动边界 非结构网格 运动网格 并行计算 数值模拟
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结构变形对整流罩分离轨迹的影响
10
作者 龙垚松 蒋跃文 叶正寅 《计算机辅助工程》 2011年第4期5-9,24,共6页
为研究弹性体在稠密大气中的分离问题,基于非结构网格,采用运动网格与局部网格重构相结合的方法求解大位移相对运动的流场,并耦合6自由度刚体运动方程得到整流罩的运动.非定常流动方程使用格心有限体积法进行空间离散,并运用LU-SGS进行... 为研究弹性体在稠密大气中的分离问题,基于非结构网格,采用运动网格与局部网格重构相结合的方法求解大位移相对运动的流场,并耦合6自由度刚体运动方程得到整流罩的运动.非定常流动方程使用格心有限体积法进行空间离散,并运用LU-SGS进行求解.应用标准算例验证该方法的准确性,并用于某整流罩飞行轨迹的计算.结果表明结构变形可能会使整流罩与飞行器碰撞. 展开更多
关键词 整流罩 分离轨迹 非结构网格 运动网格 局部网格重构
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柴油机缸内三维动网格和流场数值模拟程序开发 被引量:1
11
作者 刘晓刚 明平剑 +1 位作者 张格健 张文平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1485-1491,共7页
现较为成熟的CFD仿真软件均为国外所有,国内缺乏相应的知识产权。为此,本文自主研发了一套仿真程序,对内燃机缸内三维工作过程进行数值模拟。本文建立了动态层网格模型和匹配的任意边界模型,采用有限体积方法离散流场控制方程,通过SIMP... 现较为成熟的CFD仿真软件均为国外所有,国内缺乏相应的知识产权。为此,本文自主研发了一套仿真程序,对内燃机缸内三维工作过程进行数值模拟。本文建立了动态层网格模型和匹配的任意边界模型,采用有限体积方法离散流场控制方程,通过SIMPLEC算法求解NS方程,基于FORTRAN语言开发了一套内燃机缸内流场仿真软件。对内燃机的缸内空气纯压缩和膨胀过程做了仿真分析,计算结果表明,缸压曲线、缸内温度曲线与应用商业软件PUMPLINX、FLUENT计算结果基本吻合,证明动网格模型和流场数值模拟方法正确,本文的程序有进一步市场应用的前景。 展开更多
关键词 内燃机 运动网格 数值模拟 程序开发 软件仿真
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一种基于变分的网格运动方法及其在边界层问题数值求解中的应用
12
作者 李征 王双虎 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期15-21,共7页
从控制网格以适应解的性态并具有一定光滑性的朴素思想出发,建立了一种基于变分的网格运动方法,并给出了两种简单的数值求解方法.以两点边值问题及边界层问题为例,对这一网格运动方法进行了数值试验并得到了满意的数值结果,结果说明本... 从控制网格以适应解的性态并具有一定光滑性的朴素思想出发,建立了一种基于变分的网格运动方法,并给出了两种简单的数值求解方法.以两点边值问题及边界层问题为例,对这一网格运动方法进行了数值试验并得到了满意的数值结果,结果说明本方法成功地控制了网格的分布. 展开更多
关键词 运动网格 变分法 控制函数 欧拉-拉格朗吕方程
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水上飞机水面降落全过程力学特性数值研究 被引量:16
13
作者 赵芸可 屈秋林 刘沛清 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期830-838,共9页
数值方法模拟水上飞机的水面降落运动姿态和受力的全过程,是结合了水汽两相流、运动学和动力学的复杂问题。采用基于Fluent商用软件开发的整体运动网格方法结合VOF方法进行自由面捕捉,采用六自由度模型进行运动状态模拟,对某型水上飞机... 数值方法模拟水上飞机的水面降落运动姿态和受力的全过程,是结合了水汽两相流、运动学和动力学的复杂问题。采用基于Fluent商用软件开发的整体运动网格方法结合VOF方法进行自由面捕捉,采用六自由度模型进行运动状态模拟,对某型水上飞机水面降落的全过程进行了数值模拟,得到了较好的模拟结果,验证了整体运动网格方法在处理水上飞机水面降落问题时具备良好的适应性。通过模拟得到过载曲线、运动状态参数和水面状况,将降落过程划分为冲击、滑水、漂浮3个阶段,并通过对各阶段的分析总结出对水面降落过程的一般性认识,以期为水上飞机的设计研发提供方法和参考。 展开更多
关键词 水上飞机 CFD 整体运动网格 降落过程 运动状态
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大展弦比无人机的静气弹问题计算及分析 被引量:14
14
作者 范锐军 冯朝辉 周洲 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2009年第4期548-554,共7页
普遍采用大展弦比机翼的无人机,其气动弹性的问题显得尤为突出。本文主要研究基于非结构弹性网格体系的欧拉方程CFD计算及其在大展弦比无人机静气动弹性问题中的应用。针对三维非结构运动网格技术进行了研究和开发,在此基础上,利用计算... 普遍采用大展弦比机翼的无人机,其气动弹性的问题显得尤为突出。本文主要研究基于非结构弹性网格体系的欧拉方程CFD计算及其在大展弦比无人机静气动弹性问题中的应用。针对三维非结构运动网格技术进行了研究和开发,在此基础上,利用计算流体力学的方法,发展了一套具有一定通用性的、适用于非结构网格的Euler方程流场求解器,并综合上面的技术,进一步通过耦合结构力学方程,对大展弦比无人机的静气动弹性问题进行了计算和分析。 展开更多
关键词 非结构运动网格 改进弹簧近似方法 欧拉方程 CFD/CSD耦合接口技术 静气动弹性
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二维振荡叶栅非定常粘性流动数值模拟 被引量:13
15
作者 胡运聪 周新海 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期79-81,共3页
采用显式四步Runge Kutta格式 ,结合Baldwin Lomax紊流模型求解Navier Stokes方程 ,借助运动网格技术 ,完成了对二维振荡叶栅非定常粘性流动的数值模拟。为了加速求解过程 ,引入了变系数隐式残差光顺方法 ,取得了较好效果。数值结果与... 采用显式四步Runge Kutta格式 ,结合Baldwin Lomax紊流模型求解Navier Stokes方程 ,借助运动网格技术 ,完成了对二维振荡叶栅非定常粘性流动的数值模拟。为了加速求解过程 ,引入了变系数隐式残差光顺方法 ,取得了较好效果。数值结果与已公布的数据有很好的一致性。 展开更多
关键词 二维振荡叶栅 非定常粘性流动 运动网格技术 变系数隐式残差光顺 显式四步Runge-Kutta格式 Baldwon-Lomax紊流模型 NAVIER-STOKES方程 数值模拟 叶片振动 压气机
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EFP侵彻陶瓷/金属复合靶实验运动网格法模拟 被引量:11
16
作者 李金柱 张连生 黄风雷 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1004-1008,1013,共6页
为高效地实现EFP弹丸成型、飞行及大炸高下侵彻氧化铝陶瓷/金属复合靶过程的数值模拟研究,采用JH-2模型描述99氧化铝陶瓷本构关系,运动网格法进行流场计算,流固耦合算法实现EFP对复合靶板的侵彻作用.该方法解决了EFP在大炸高下形成及侵... 为高效地实现EFP弹丸成型、飞行及大炸高下侵彻氧化铝陶瓷/金属复合靶过程的数值模拟研究,采用JH-2模型描述99氧化铝陶瓷本构关系,运动网格法进行流场计算,流固耦合算法实现EFP对复合靶板的侵彻作用.该方法解决了EFP在大炸高下形成及侵彻靶板过程计算总网格数过多问题,获得了侵彻过程中陶瓷的损伤演化和分布以及在A3钢背板中的侵彻深度.结果表明:数值模拟所得EFP头部速度值与实验值基本一致,尾部速度值略高于实验值,EFP的长径比略高于实验值;在背板中的残余侵深比实验结果略高,但差别不大;EFP在钢背板中的残余侵彻深度随陶瓷厚度的增加而减小,残余侵深与陶瓷厚度之间基本呈线性关系. 展开更多
关键词 爆炸成型弹丸(EFP) 运动网格 JH-2模型 氧化铝陶瓷 金属复合靶
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整体运动网格法在飞机水上迫降模拟中的应用 被引量:7
17
作者 屈秋林 胡茗轩 +1 位作者 郭昊 刘沛清 《航空科学技术》 2015年第11期1-9,共9页
对NACA TN 2929模型的水上迫降性能进行数值模拟研究。采用有限体积法求解RANS方程和r-k-ε湍流模型,采用VOF方法捕捉水气交界面,采用六自由度模型和整体动网格技术处理飞机和水面之间的相对运动。在计算过程中,整个计算域内的网格都随... 对NACA TN 2929模型的水上迫降性能进行数值模拟研究。采用有限体积法求解RANS方程和r-k-ε湍流模型,采用VOF方法捕捉水气交界面,采用六自由度模型和整体动网格技术处理飞机和水面之间的相对运动。在计算过程中,整个计算域内的网格都随飞机做刚体运动,从而有效避免了传统变形网格技术中的计算成本高、网格质量低的问题。利用该数值方法首先模拟了二维圆柱自由落体入水冲击,计算结果和实验数据吻合较好;然后详细研究了NACA TN2929模型各部件在水上迫降过程中的作用,计算结果表明在分析飞机水上迫降性能时,气动载荷的影响不可忽略。 展开更多
关键词 水上迫降 整体运动网格 气动载荷 VOF方法 NACA TN 2929模型
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高尖速比下风力机塔影效应及叶片载荷特性研究 被引量:5
18
作者 杨小川 孟德虹 +2 位作者 王运涛 孙岩 李伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2649-2656,共8页
基于刚性运动网格和动态拼接网格的两种非定常计算网格策略,对NREL Phase Ⅵ风力机非定常塔影效应开展数值模拟研究。流动控制方程选取雷诺平均N-S方程,时间求解应用"双时间步"离散求解,湍流模型为单方程SA模型。通过对有/无塔架流动... 基于刚性运动网格和动态拼接网格的两种非定常计算网格策略,对NREL Phase Ⅵ风力机非定常塔影效应开展数值模拟研究。流动控制方程选取雷诺平均N-S方程,时间求解应用"双时间步"离散求解,湍流模型为单方程SA模型。通过对有/无塔架流动情况进行模拟,发现有/无塔架两种状态得到的叶片各站位压力系数分布与试验值基本吻合,表明采用的非定常计算方法是可行的;有塔架下叶片相位角Φ=90°状态的前缘吸力峰较相位角Φ=270°偏低;有塔架相位角Φ=270°附近流场结构简单,而相位角Φ=90°附近流动受塔架干扰明显。在此基础上,分析有塔架下单个叶片推力与扭矩随相位角的变化曲线,发现扭矩与推力均存在随相位角变化的两种波动现象,表现为大"凹坑"与小幅抖动的特征。进一步的分析表明,载荷"凹坑"由风力机塔架引起,而载荷小幅抖动由叶根过渡区的流动分离引起。叶片载荷随相位角变化特性机理的阐明对于风力机叶片动态载荷设计具有一定工程价值。 展开更多
关键词 风力机 塔影效应 动态载荷 数值模拟 非定常 动态拼接网格 刚性运动网格
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三维流体诱发振动的理论模型与数值模拟 被引量:6
19
作者 张楚华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期512-516,525,共6页
建立了三维流体诱发振动的理论及数值模型,采用任意拉格朗日-欧拉框架下的三维非定常Navier-Stokes方程组及波动方程组,分别描述了流体的流动及结构振动.流动及振动控制方程组分别采用基于非结构化运动网格上的有限体积法和有限差分法... 建立了三维流体诱发振动的理论及数值模型,采用任意拉格朗日-欧拉框架下的三维非定常Navier-Stokes方程组及波动方程组,分别描述了流体的流动及结构振动.流动及振动控制方程组分别采用基于非结构化运动网格上的有限体积法和有限差分法求解.对刚性、受限振动及自由振动的三维圆柱体进行了数值计算.结果表明:圆柱的自由振动基本上为Strouhal型涡诱发振动,即每个截面按“8”字型轨迹运动,且横向振幅远大于流向振幅,计算结果与现有的实验及数值解吻合较好.首次采用流体诱发振动模型对极限环振动模式进行了定量分析,发现在圆柱中间截面附近高频气动力对振动起阻尼作用,而在端面附近气动力与位移间的稳定相位差对振动起激励作用. 展开更多
关键词 流体诱发振动 圆柱 极限环 NAVIER-STOKES方程 波动方程 非结构化运动网格
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一种新型颤振激励系统的数值计算研究 被引量:5
20
作者 许和勇 叶正寅 孙勇军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2006年第2期93-96,共4页
针对一种新型颤振激励系统的特点,采用非结构旋转运动网格技术,通过数值求解非定常欧拉方程,计算了该激励系统工作时的非定常气动力特性,并与准定常计算结果进行了比较。研究结果表明:采用非定常方法所得结果与准定常计算结果有明显的差... 针对一种新型颤振激励系统的特点,采用非结构旋转运动网格技术,通过数值求解非定常欧拉方程,计算了该激励系统工作时的非定常气动力特性,并与准定常计算结果进行了比较。研究结果表明:采用非定常方法所得结果与准定常计算结果有明显的差别;气动力的变化与激励系统中圆柱的旋转方向有关,旋转角速度越大,气动力变化的幅值越小;气动力的幅值与圆柱缝道宽度也有一定关系。 展开更多
关键词 颤振激励系统 非结构旋转运动网格 非定常欧拉方程
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