發(fā)布時間：2020-04-05 21:52

【摘要】：翼傘擁有高升阻比、精準著陸性能和輕巧的結構特點使其在航空航天、民用、軍事等領域得到廣泛應用。開傘過程作為關鍵程序之一,其性能研究也成為了一項必要內容。目前開傘過程的研究多依賴于空投試驗,展開機理認識有限,本文率先開展了基于ALE方法的翼傘開傘過程的流固耦合模擬研究。首先開展了翼傘開傘過程的ALE流固耦合方法的可行性數值試驗。建立翼傘手風琴式折疊模型及流場模型,模擬了不同來流速度下降落傘開傘過程,研究了網格密度對數值結果的影響,獲得了開傘過程中傘衣外形、開傘載荷及展長的動態(tài)變化情況,數值結果與文獻試驗結果較為一致,證明了ALE方法在翼傘流固耦合應用上的正確性和有效性。其次,針對風場條件下的翼傘開傘過程開展了ALE有限元方法研究。使用“復合邊界”模擬風場條件,開展了不同風向的翼傘開傘過程的流固耦合數值模擬,得到了傘衣外形、等效應力、壓力云圖、傘衣載荷、展長等的動態(tài)變化,通過對計算過程及數值結果的對比分析,傘載系統(tǒng)隨風向產生位移偏量,較高風速下,迎風條件能正常開傘,而背風和側風條件會發(fā)生“失穩(wěn)”。最后,模擬中幅收口控制的翼傘開傘過程。使用“阻尼控制”模擬收口繩,研究收口控制對開傘過程性能的影響對比了收口級數和收口配置不同的四種情況下的傘衣外形、開傘載荷和展長、氣室寬度等變化得到該收口方式的減載和展開有序性控制規(guī)律,為翼傘收口技術的設計和應用研制提供了一些參考依據。
【圖文】：

（a） 典型單龍骨翼傘 （b） 典型雙龍骨翼傘圖 1.1 龍骨式翼傘示意圖代翼傘的產生主要得益于美國上世紀 50 60 年代一系列航天計劃的推動 NA采龍骨式翼傘和沖壓式翼傘的作為航天器回收手段的可能性，并做了大量的理這些工作都加速了現代翼傘的興起與發(fā)展 948 年，美國工程師 Gertrude Rogallo 和她的丈夫 Fransis Rogallo 在一種滑翔性能礎上通過大量實驗，開發(fā)了兩款羅加洛翼型，這兩種傘的升阻比都大于 2[3]

基于流固耦合方法的翼傘開傘過程仿真研究“雙子座”計劃中還是采用了傳統(tǒng)的降落傘回收手段 但這是龍骨式翼到論證，具有重要意義 傘的結構雖已研究過近百種，但基本上可以分成單龍骨和雙龍骨兩1 所示[5] 它們和日常生活中的風箏很類似，在一根或兩根主架兩邊整個翼傘的基本結構；并蒙以纖維織物制成的柔性傘衣，，前緣部分更好的進氣性能 龍骨式翼傘的傘繩固定在副架尾端，一般沿著弦繩的長度或使翼傘獲得不同的氣流攻角 龍骨式翼傘的一個重要結的傘型有更好的穩(wěn)定性
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V244.216

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本文編號：2615574