本文關(guān)鍵詞：基于參數(shù)化模型的大展弦比機(jī)翼顫振特性分析

  更多相關(guān)文章： 大展弦比機(jī)翼 參數(shù)化 升力面建模 顫振分析

【摘要】：當(dāng)前參數(shù)化設(shè)計(jì)思想主要用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文將嘗試將參數(shù)化思想用于大展弦比機(jī)翼有限元模型的建立。由于大展弦比機(jī)翼結(jié)構(gòu)剛度較低，在氣動載荷的作用下，容易產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)變形，，進(jìn)而發(fā)生顫振。本文將對不同后掠角的大展弦比機(jī)翼進(jìn)行顫振分析，以得到后掠角對顫振特性的影響，為工程應(yīng)用提供一定的參考作用。 選定“捕食者”無人機(jī)機(jī)翼為原型，將其簡化為包含主要參數(shù)的幾何研究模型。通過在CATIA中建立各主要參數(shù)的函數(shù)關(guān)系，使用VB開發(fā)一個界面來實(shí)現(xiàn)自動建模，以提高設(shè)計(jì)效率。 針對顫振分析中有限元分析前處理耗時的特點(diǎn)，提出機(jī)翼的結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模方法。構(gòu)建基于有限元快速建模的驅(qū)動方法，對幾何網(wǎng)格模型和有限元模型進(jìn)行參數(shù)化描述，實(shí)現(xiàn)有限元模型自動建立和更新，大大提高了速度、精度和建模的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 本文對高空、巡航速度為亞音速的大展弦比機(jī)翼進(jìn)行顫振特性分析。首先計(jì)算模型的固有頻率，依據(jù)偶極子格網(wǎng)法建立升力面平板網(wǎng)格模型，選用梁樣條對升力面單元進(jìn)行插值，建立氣彈模型。分別對不同馬赫數(shù)和不同后掠角下的顫振速度和顫振頻率進(jìn)行對比，分析認(rèn)為馬赫數(shù)的增大會導(dǎo)致顫振速度和顫振頻率的降低，后掠角在大于45°時就必須考慮切線分量的影響，后掠角的增大會提高顫振速度。
【關(guān)鍵詞】：大展弦比機(jī)翼 參數(shù)化 升力面建模 顫振分析
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V215.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容及意義13-14
• 2 非定常氣動力理論及二元機(jī)翼的顫振分析14-31
• 2.1 非定常氣動力理論14-15
• 2.1.1 線化理論14
• 2.1.2 非線性理論14-15
• 2.1.3 非定常氣動力近似方法15
• 2.2 非定常氣動力基本方程及其解法15-19
• 2.2.1 基本方程15-18
• 2.2.2 基本方程的基本原理及解法18-19
• 2.3 顫振的基本理論19-21
• 2.3.1 基于非定常氣動力理論的顫振計(jì)算19-21
• 2.4 二元機(jī)翼的顫振分析21-29
• 2.4.1 力學(xué)模型21
• 2.4.2 二元機(jī)翼的非定常氣動力計(jì)算21-29
• 2.5 影響顫振穩(wěn)定性的參數(shù)29-30
• 2.6 小結(jié)30-31
• 3 參數(shù)化建模31-45
• 3.1 機(jī)翼的平面參數(shù)及其參數(shù)化31
• 3.2 翼型的生成31-37
• 3.2.1 離散點(diǎn)樣條擬合32-33
• 3.2.2 CST 方法33-37
• 3.3 Catia 的二次開發(fā)37-39
• 3.4 有限元參數(shù)化建模39-42
• 3.4.1 網(wǎng)格幾何模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)40-41
• 3.4.2 幾何網(wǎng)格模型單元生成過程和算法41-42
• 3.4.3 自動生成的幾何網(wǎng)格模型42
• 3.5 有限元模型的生成和描述方法42-43
• 3.5.1 FE 屬性定義43
• 3.5.2 網(wǎng)格自動生成43
• 3.6 小結(jié)43-45
• 4 大展弦比機(jī)翼的顫振分析45-58
• 4.1 大展弦比機(jī)翼顫振分析特點(diǎn)45-47
• 4.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)有限元建模47-50
• 4.3 耦合方法及升力面建模50-51
• 4.3.1 氣動模型的建立50-51
• 4.3.2 樣條插值51
• 4.4 顫振分析51-57
• 4.4.1 顫振運(yùn)動方程52
• 4.4.2 顫振的數(shù)值模擬52-57
• 4.5 小結(jié)57-58
• 5 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士期間取得的研究成果64-65
• 致謝65-66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝長川,吳志剛,楊超;大展弦比柔性機(jī)翼的氣動彈性分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2003年12期

2 馬鐵林;馬東立;張華;;大展弦比柔性機(jī)翼氣動特性分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2007年07期

3 張華;馬東立;馬鐵林;;彈性變形對柔性機(jī)翼氣動特性影響分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

4 廖炎平;劉莉;王嘉博;;無人機(jī)外形參數(shù)化建模及CATIA二次開發(fā)[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2011年05期

5 胡添元;余雄慶;;基于CATIA二次開發(fā)的飛翼外形參數(shù)化建模[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);2007年06期

6 呂斌;吳志剛;楊超;;T型尾翼顫振特性分析方法[J];工程力學(xué);2008年02期

7 閆偉天;羅明強(qiáng);劉虎;武哲;;基于自動有限元建模的民機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

8 景武;王孜孜;李憲開;;基于CFD/CSD的大展弦比機(jī)翼氣動彈性分析[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

9 徐敏;安效民;陳士櫓;;一種CFD/CSD耦合計(jì)算方法[J];航空學(xué)報(bào);2006年01期

10 劉湘寧;向錦武;;大展弦比復(fù)合材料機(jī)翼的非線性顫振分析[J];航空學(xué)報(bào);2006年02期

本文編號：1039990