【摘 要】
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在基于线性气动力的静气动弹性分析方法的基础上,进行了引入非线性CFD刚体气动力分析方法的研究.搭建了CFD气动模型和结构有限元模型数据的传递接口,发展了一种基于CFD/CSD松耦合迭代的静气动弹性分析方法,验证了该方法方法的正确性.通过具体算例对比了三种方法前后缘垂直位移、剖面扭角等静气动弹性响应和载荷分布的差别.CFD/CSD松耦合迭代方法能够更准确的反映结构真实变形和载荷分布,而其他两种方法能
【机 构】
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北京航空航天大学 航空科学与工程学院,北京 100191
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在基于线性气动力的静气动弹性分析方法的基础上,进行了引入非线性CFD刚体气动力分析方法的研究.搭建了CFD气动模型和结构有限元模型数据的传递接口,发展了一种基于CFD/CSD松耦合迭代的静气动弹性分析方法,验证了该方法方法的正确性.通过具体算例对比了三种方法前后缘垂直位移、剖面扭角等静气动弹性响应和载荷分布的差别.CFD/CSD松耦合迭代方法能够更准确的反映结构真实变形和载荷分布,而其他两种方法能够大幅度降低计算耗费.
其他文献
对一小展弦比超声速前掠舵面,设计了两种不同的复合材料铺层方式,采用CFD/CSD松耦合方法对其进行静气动弹性分析,研究铺层方式对舵面静气动弹性效应的影响规律.流场计算采用可压缩Euler方程求解,结构变形采用直接有限元方法求解.采用一致的径向基函数方法进行流场和结构之间的数据传递.静气动弹性分析结果表明,铺层角度对舵面刚度有较大影响,0°铺层方向为影响该空气舵变形的主要方向;小展弦比前掠舵面其静气
在飞机颤振设计和验证中,需要考虑一些与颤振相关的不确定、非线性参数.大展弦比机翼飞行静变形的影响,翼吊发动机吊挂结构非线性的影响、操纵面间隙非线性的影响、复合材料结构刚度非线性的影响、结构大变形和蒙皮屈曲的影响、阻尼的影响、大攻角、跨音速气流激波强度和位置的影响、气流失速的影响、气动力升力系数和雷诺数的影响、控制律死区和滤波器非线性的影响.结合飞机型号设计实际,初步研究了部分非线性和不确定参数对飞
为了获得某特殊的飞翼式气动布局开裂式阻力方向舵的颤振特性、验证后缘气动力对颤振的影响、研究参数变化规律,设计了开裂式阻力方向舵的低速颤振风洞模型.按照试验要求模型应模拟连接刚度,得到变化规律,并根据需要改变阻力舵的安装角度,为此设计了一种可以改变舵面转角的弹性连接结构,经过仿真计算分析可以实现设计目标。
针对全动舵面非线性气动弹性系统,应用拉格朗日方程推导了系统的动力学方程,并采用气动力模型的二次降阶方法得到降阶时域气动力模型.通过数值方法研究了三种不同全动舵面非线性颤振系统的极限环、稳定性以及复杂响应等特性,并与等效线化法和时域仿真的结果进行对比.研究发现,该系统瞬态混沌现象,以及发现含扑动间隙非线性系统的颤振速度随振幅增加而持续降低的现象.
大柔性飞机在外载荷作用下会发生显著地弹性变形,使得全机的气动外形、结构构型及刚度特性发生变化,形成几何非线性问题,因此在飞机配平、载荷计算及稳定性分析中必须考虑几何非线性所带来的影响.本文从结构和气动两方面考虑几何非线性带来的影响,结合曲面样条插值,采用非线性有限元和曲面涡格法进行非线性气动/结构耦合分析,并通过迭代计算的方法对大柔性飞机进行全机非线性配平、气动载荷计算及稳定性分析.其结果表明,当
本文对折叠翼在变体过程中的气动弹性特性进行了研究.其中,结构模型采用固定界面模态综合法计算子部件的模态信息,并由多柔体动力学方法进行建模.气动力模型基于偶极子格网法进行建模:首先由偶极子格网法计算不同折叠角下的频域气动力模型,在使用样条插值方法对这些频域气动力模型进行降阶后,由最小状态法得到对应的时域气动力模型,最后根据时域气动力模型采用Kriging方法建立折叠翼在变体过程中的时域气动力模型.通
本文基于ANSYS商用软件,采用CFD/CSD流固耦合的分析方法,仿真分析某飞翼无人机舵面(包括开裂式方向舵、升降舵、副翼)操纵效率.研究了舵面偏角以及飞行状态参数等因素引起的操纵效率变化.研究发现,无尾布局飞机的操纵效率随舵偏角增大而下降,飞行参数对操纵效率的影响中,飞行速度与操纵效率成正相关关系,而迎角的变化会对俯仰、滚转和偏航操纵效率产生不同的影响.
变弯度连续后缘舵面(Variable Camber Continuous Trailing Edge Flaps,VCCTEF)系统的使用对减小跨音速柔性飞机的巡航阻力、增加升阻比提供了很大帮助.由于VCCTEF系统的使用,机翼可以根据不同的飞行状态改变机翼形状.首先建立引入加入收敛技术的经气动弹性分析方法,为进行弹性机翼的VCCTEF系统优化设计奠定计算基础.在优化中选用undeformed C
本文阐述了基于理论线化气动力、引入外部刚性气动力以及CFD/CSD流固耦合方法进行静气动弹性分析的相关理论,基于上述三种方法对某型战斗机的典型舵面效率进行静气动弹性修正,并对计算结果进行了对比分析.表明引入外部刚性气动力的静弹分析一定程度上可以提高计算精度,但基于CFD/CSD耦合的方法是气动弹性分析的关键.
本文针对一种大展弦比飞翼式布局的飞机,基于线性气动力进行静气动弹性分析.主要研究了影响其操纵面效率的因素,不同状态下的配平分析以及不同操纵方式下的载荷分布.研究表明,采用线性气动力方法,舵面效率与攻角、舵偏无关,而是随着动压的增大而降低.气动弹性效应随着机动载荷的增加而更加明显.机翼载荷随操纵方式的不同而有差异.