题目：高升力复杂构型的网格自动变形及 梯度计算的技术研究

长久以来，高升力系统气动力设计的优劣一直是影响民用客机市场竞争能力的关键因素。提高飞机的最大升力系数，改善飞机的起飞着陆性能，简化高升力系统的结构形式，是低速气动设计的奋斗目标。在高升力系统气动力设计的过程中，开发出能够对任意复杂三维几何外形自动生成高质量网格的程序是气动优化设计领域长久以来的梦想，但直到今天也没能实现。在这种情况下，人们转而开发网格自动变形程序。初始网格仍采用传统网格生成手段如ICEM CFD等来人工进行，而在之后的优化设计迭代中则采用网格自动变形程序对网格进行调整。

本文基于开源的CFD工具OpenFOAM，采用一般用于结构网格的弹性体模拟方法，作为网格自动变形程序所采用的技术方法，具体是将每一个网格看作一个弹性体，当几何外形发生变化后，使用弹性力学的方法计算出所有弹性体的新位置和外形，从而得到新的计算网格。选择了合适的网格自动变形技术之后，采用OpenFOAM提供的固体力学有限体积计算程序对多段翼型网格进行多步变形计算。首先确定增升构型的坐标点，然后使用弹性体模拟方法，编程完成增升构型网格自动变形与梯度计算。并对变形后的网格进行CFD，分析其气动性能。最后一步是对程序进行优化与整合，完成气动优化平台网格自动变形模块的编写。主要工作是将网格自由变形与梯度计算模块整合入基于离散共轭方法的气动优化设计平台。最终得到一套可用于梯度优化算法的对于高升力构型的二维和三维网格的自动变形方法并完成了基于离散共轭方法的气动优化设计平台中网格自动变形与梯度计算模块的开发。