气动热作用下高速飞行器结构动力学特性研究

来源 :中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SoDoLa
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高超声速防空导弹在高速飞行过程中,气动加热将引起高温效应,对结构振动特性产生重大影响。本文针对某型高超声速防空导弹,重点研究了气动热作用下的导弹结构动力学建模分析方法。首先以矩形截面弹性梁为对象推导了弹性梁热弹耦合振动微分方程,研究了耦合效应对其固有频率的影响。其次,推导将温度变化引起的热应力热应变作为初始应力应变,得到结构附加热刚度矩阵,提出简化的等效弹性模量修正公式。第三,建立了全弹结构的有限元模型,研究了典型温度场下全弹振动特性的变化规律。第四,建立小展弦比空气舵结构有限元模型,研究了典型温度分布下舵面结构模态特性,在此基础上分析不同温度分布下单独舵面结构热颤振特性。研究结果表明,温度上升,舵面刚度下降,结构频率降低,舵面的发散速度下降;温差增大,热应力影响增强使得热刚度提高,舵面的发散速度上升。
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