自飛機(jī)發(fā)明以來(lái),提高飛行器氣動(dòng)性能的研究一直在進(jìn)行,材料科學(xué)、制造技術(shù)的不斷進(jìn)步,為目前變彎度機(jī)翼的研究提供了基礎(chǔ)。然而,傳統(tǒng)剛性偏轉(zhuǎn)機(jī)翼,由于其自身機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)方式的限制,弦向變彎度機(jī)構(gòu)復(fù)雜笨重,阻礙了機(jī)翼性能的進(jìn)一步提升,因而需要機(jī)翼弦向變彎?rùn)C(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),并對(duì)其進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)氣動(dòng)特性分析。本文從機(jī)翼實(shí)現(xiàn)弦向變彎度的實(shí)際需求出發(fā),提出柔性彎曲懸臂梁后緣,采用記憶合金絲作為驅(qū)動(dòng),在驅(qū)動(dòng)力的作用下實(shí)現(xiàn)機(jī)翼在弦向連續(xù)光滑變彎。研究首先利用記憶合金絲本構(gòu)方程得到溫度和記憶合金絲拉力的關(guān)系。其后基于鏈?zhǔn)搅杭s束模型,對(duì)大變形的彎曲懸臂梁柔性后緣進(jìn)行靜力學(xué)建模,得到力與柔性后緣變形的模型,從而得到在不同力作用下的后緣位形。研究利用Fluent軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)本文提出的弦向變彎?rùn)C(jī)翼的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、升阻比等重要的空氣動(dòng)力學(xué)性能參數(shù)與傳統(tǒng)剛性偏轉(zhuǎn)機(jī)翼進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了其性能相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)翼的優(yōu)勢(shì)。建立考慮弦向機(jī)構(gòu)柔性的機(jī)翼三自由度氣動(dòng)彈性模型,對(duì)弦向柔性變彎?rùn)C(jī)翼的氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性即顫振特性進(jìn)行了分析討論。得出引入結(jié)構(gòu)柔性不影響系統(tǒng)顫振臨界速度的條件范圍。 

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 弦向柔性變彎度機(jī)翼研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外變彎度機(jī)翼研究現(xiàn)狀
        1.2.2 變彎度機(jī)翼氣動(dòng)特性研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 弦向柔性變彎度機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 機(jī)翼變彎方案及基體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 翼型及其幾何參數(shù)
        2.2.2 弦向變彎方案設(shè)計(jì)
        2.2.3 機(jī)翼基體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.4 機(jī)翼變彎度實(shí)驗(yàn)
    2.3 驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
        2.3.1 記憶合金絲驅(qū)動(dòng)原理
        2.3.2 形狀記憶合金絲力學(xué)建模
        2.3.3 形狀記憶合金絲的加熱方式
    2.4 懸臂梁式機(jī)翼后緣力學(xué)建模
        2.4.1 彎曲梁的梁約束模型
        2.4.2 平面大變形彎曲梁的鏈?zhǔn)搅杭s束模型
        2.4.3 彎曲柔性后緣位形數(shù)據(jù)獲取
    2.5 本章小結(jié)
第3章 弦向柔性變彎?rùn)C(jī)翼靜態(tài)氣動(dòng)特性分析
    3.1 引言
    3.2 數(shù)值模擬的基本方程
        3.2.1 連續(xù)性方程
        3.2.2 Navier-Stokes方程和Euler方程
    3.3 柔性變彎?rùn)C(jī)翼與剛性偏轉(zhuǎn)機(jī)翼靜態(tài)氣動(dòng)特性對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 弦向柔性變彎?rùn)C(jī)翼動(dòng)態(tài)氣動(dòng)特性分析
    4.1 引言
    4.2 弦向柔性變彎?rùn)C(jī)翼氣動(dòng)彈性建模
        4.2.1 運(yùn)動(dòng)方程建立
        4.2.2 氣動(dòng)力方程建立
        4.2.3 氣動(dòng)彈性方程建模
    4.3 頻域氣動(dòng)彈性分析
    4.4 結(jié)果分析討論
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]弦向柔性機(jī)翼氣動(dòng)彈性分析與控制[D]. 王琪.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3658768