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Numerical Simulation of ATPS Parachute Transient dynamics Using Fluid-structure Interaction Method

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2017年第5期34卷 535-542页

作者： Fan Yuxin Xia Jian College of Aerospace Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 P. R. China

In order to simulate and analyze the dynamic characteristics of the parachute from advanced tactical parachute system(ATPS),a nonlinear finite element algorithm and a preconditioning finite volume method are employed and developed to construct three dimensional parachute fluid-structure interaction(FSI)*** fabric material is represented by membrane-cable elements,and geometrical nonlinear algorithm is employed with wrinkling technique embedded to simulate the large deformations of parachute structure by applying the NewtonRaphson iteration *** the other hand,the time-dependent flow surrounding parachute canopy is simulated using preconditioned lower-upper symmetric Gauss-Seidel(LU-SGS)*** pseudo solid dynamic mesh algorithm is employed to update the flow-field mesh based on the complex and arbitrary motion of parachute *** to the large amount of computation during the FSI simulation,massage passing interface(MPI)parallel computation technique is used for all those three modules to improve the performance of the FSI *** FSI method is tested to simulate one kind of ATPS parachutes to predict the parachute configuration and anticipate the parachute descent *** comparison of results between the proposed method and those in literatures demonstrates the method to be a useful tool for parachute designers.

关键词： parachute dynamics fluid-structure interaction nonlinear structure dynamics time dependent flow parallel computation technique

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