面元法(panel method)是一種用於求解氣動問題的方法,其核心思想是將物體表面或特定特徵面(如機翼中弧面)進行離散化處理。具體步驟如下:
離散化處理:首先,將物體表面或特定特徵面分割成多個小區域,這些小區域被稱為面元。每個面元可以是一個平面或曲面,用於代替原來的物體表面。
布置流動奇點:在每個面元上布置流動的奇點,如源、渦、偶極子及其組合。這些奇點用於模擬流體流動的行為。
求解氣動問題:通過設定定解問題,包括波浪方程的自由麵條件等,求解點源強度。然後通過積分得到速度勢、速度、壓強等參數,從而獲取船體六自由度受力(慣性力、阻尼力、恢復力)。
計算運動回響:利用船體運動方程求解運動回響,如加速度、位移、速度等。
計算載荷回響:最後,利用達朗貝爾原理計算特徵剖面載荷回響。
面元法的套用領域主要包括航空科技和飛行原理等學科。