基于RSM方法的动力学模型优化方法及应用

来源 :第十四届全国空气弹性学术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zdhm
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本文主要研究了基于结构优化方法的动力学模型的修正技术,论述了使用RSM近似建模技术的优化模型的构建方法.通过对某机翼有限元模型的计算分析,建立RSM近似模型,使用两种不同的优化策略对机翼有限元模型动力学的动力学参数进行了修正.结果表明,在满足结构频率约束和颤振速度约束的前提下,结构重量得到了大幅度的降低,通过采用近似建模技术的结构优化方法在飞行器概念设计阶段的应用具有积极意义.
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高超声速环境下,气动加热会严重影响飞行器结构的动力与颤振特性.文章研究了不同边界条件下气动热对结构动力学特性及颤振特性的影响.以全动平尾为对象,分析了不同热条件下其振动与颤振特性的变化.此外采用解耦求解思路,进行了高温下弹性模量变化和热应力对平尾颤振特性影响的分析.结果表明,结构加热产生的热应力是导致其颤振速度下降的主要原因;平均温度升高会引起平尾颤振速度的明显下降,应引起重视.
列车高速运行时,气动力对弓网系统的受电性能的影响不可忽略.本文主要从数值仿真角度对某型受电弓滑板上的涡激气动力进行数值仿真分析,主要考虑运行速度、横风对受电弓滑板涡激力的影响.计算结果表明:列车运行速度对受电弓滑板上的涡激力大小和频率有很大影响,横风速度对受电弓滑板上的涡激升力有很大影响,但对阻力和频率影响不大。
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旋翼固定翼复合式飞行器结合旋翼机和固定翼飞机的优点,兼具垂直起降及高速飞行能力,可实现稳定平滑的转换过渡飞行.该旋翼固定翼复合式布局中,特型旋翼可旋转提供垂直升力,也可停转锁定与固定式机翼平行转换为固定翼面.同时机翼上布置矢量推力装置,使得飞机转换为固定翼布局实现高速飞行.总体设计围绕总体布局方案、特型旋翼、矢量推力系统等关键技术展开.机翼上布置矢量推力装置,使机翼结构特性和气动特性较特殊,存在特
基于气动热、气动弹性双向耦合的热气弹分析方法,建立了高超声速三维壁板流固热耦合分析模型.气动力计算采用三阶活塞理论,气动热计算采用参考温度法,热传导和结构响应采用有限元方法进行.研究了不同边界条件、飞行轨迹下耦合方式对三维壁板热气弹响应的影响.结果表明:不同流固热耦合机制对高超声速气流中壁板响应预测影响各不相同,表明了研究的必要性.
采用CFD/CSD/CTD耦合及分段求解的方法,利用基于N-S方程的CFD程序和ANSYS相结合,研究了翼面模型在高超声速流场中的瞬态加热问题,以及加热过程中结构力学特性和气动弹性特性随时间的变化规律.结果表明,翼面经过一段时间的加热最终达到热平衡状态,其中在初始阶段升温较快,之后趋于平缓.结构的模态频率随时间逐渐下降,初始阶段下降较快,之后逐渐趋于热配平后的模态,而其颤振速度也呈现同样的变化趋势
针对地面试验中舵面偏转引起速率陀螺高频振荡问题,从带舵面弹性系统运动方程出发,比较了气动伺服弹性方程与航天控制系统设计方程的差异,并基于MATLAB/simulink工具提出一种伺服弹性耦合稳定性分析方法,以导弹的俯仰通道为例,建立了给定角速率下舵面偏转仿真模型,其中弹体传递函数包括刚体模态、弹性一阶弯曲、舵面偏转,分析了弹体舵面模态和作动器饱和陷幅非线性对速率陀螺输出的影响.仿真得到的速率陀螺阶
现代飞机要求远程打击能力,飞机外挂武器逐渐向重型化发展,重外挂武器飞机颤振特性问题日趋显现.本文以某型飞机3、4挂点挂装重外挂导弹为研究对象,得到导弹重心对颤振特性的显著影响,并以颤振发生极端情况为基础,分别通过调整3、4挂点悬挂系统俯仰刚度、7、8挂点武器重量,来抑制飞机颤振发生.同时提出导弹反对称俯仰模态、机翼反对称弯曲模态的颤振影响规律,结果为该型飞机重外挂武器颤振特性研究提供有效参考.
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