题目：降落伞气动结构相互作用的数值模拟

降落伞工作过程中柔性伞衣结构与气动存在着明显的相互作用，尤其是开伞过程，涉及柔性伞衣的大变形以及外部流场的剧烈变化，对这一现象的研究具有非常重要的意义。

本文首先对锥形伞进行数值模拟研究，根据其结构和力学特性，创建了锥形伞回收系统的多结点模型。通过对气动力、系统重力和伞衣应力进行分析，推导了适用于无气流攻角下锥形伞的动力学方程组。假设开伞过程流场变化为准定常，运用SIMPLEC算法直接求解不可压雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程，采用SST（shear stress transport）k-w二方程湍流模型进行湍流模拟，计算得到了任意时刻的伞衣压力分布。结合结构程序和流体程序进行迭代求解，数值模拟了锥形伞的开伞过程，并对开伞过程中相关参数的变化进行了分析。

然后对冲压翼伞开展数值模拟研究，同样根据冲压翼伞的结构和力学特性，将翼伞简化为二维的多结点结构模型，推导了翼伞开伞过程动力学方程组。在准定常假设下，数值模拟了翼伞伞衣外形变化和周围流场变化，并探讨了翼伞充气过程中流场的衍变情况。

最后对以Clark-Y为基础翼型建立的二维和三维翼伞模型分别进行了不可压环境下的数值模拟，忽略柔性因素，详细分析了不同前缘切口和弧面下反角对翼伞气动性能的影响。同时修正了适用于翼伞升力系数计算的LLT（Lift Line Theory）方法，并与工程经验公式、涡格法以及数值模拟结果进行对比论证，分析LLT方法的适用性，为研究翼伞气动性能优化设计提供参考。