高空長航時無人機(jī)擁有十分廣闊的應(yīng)用前景,現(xiàn)在已經(jīng)成為國內(nèi)外航空設(shè)計工程的研究熱點(diǎn)。此類飛行器的機(jī)翼普遍具有大展弦比、大柔性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在氣動載荷作用下容易產(chǎn)生較大的變形,計算這種類型機(jī)翼的顫振速度時就需要考慮幾何非線性因素的影響。本文首先針對某大展弦比機(jī)翼進(jìn)行了結(jié)構(gòu)建模與線性顫振分析。然后采用“增量有限元”法和“準(zhǔn)模態(tài)”法,通過DMAP語言編寫新的NASTRAN求解序列,得到了機(jī)翼在自重及給定飛行條件下的靜氣動彈性變形以及靜平衡位置處的模態(tài),根據(jù)此模態(tài)計算大展弦比機(jī)翼在考慮幾何非線性效應(yīng)下的顫振臨界速度。結(jié)果表明,受幾何非線性因素的影響,機(jī)翼的顫振臨界速度會有所降低。顫振會對機(jī)翼結(jié)構(gòu)造成災(zāi)難性的破壞,顫振主動抑制技術(shù)可以顯著的提高飛行器的氣動彈性穩(wěn)定性,近年來逐漸成為設(shè)計人員防顫振措施的首選。本文通過在機(jī)翼的后緣安裝兩個控制面來實(shí)現(xiàn)顫振主動抑制的工作。首先討論增加控制面對機(jī)翼顫振特性的影響,然后通過有理函數(shù)擬合法得到時域內(nèi)的氣動力表達(dá)式,采用伺服電機(jī)作為作動器,在翼尖處安裝加速度傳感器,建立了帶有控制面的機(jī)翼氣動伺服彈性模型,并將模型在Simulink/Matlab中做了相應(yīng)的開環(huán)時域... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 氣動彈性力學(xué)概述
    1.2 氣動彈性問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 幾何非線性問題概述
        1.2.2 顫振主動抑制概述
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和安排
第二章 顫振分析基本理論
    2.1 引言
    2.2 亞音速偶極子格網(wǎng)法
    2.3 無線板樣條插值法
    2.4 線性顫振分析
        2.4.1 氣動彈性方程
        2.4.2 顫振分析方法
            2.4.2.1 V-g法
            2.4.2.2 p-k法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 非線性氣動彈性分析
    3.1 引言
    3.2 DAMP語言和MSC.NASTRAN軟件簡介
        3.2.1 DAMP語言
        3.2.2 MSC.NASTRAN顫振分析模塊
    3.3 線性顫振分析
        3.3.1 機(jī)翼有限元模型
        3.3.2 機(jī)翼線性顫振分析
    3.4 非線性顫振分析
        3.4.1 “增量有限元”法
        3.4.2 非線性顫振分析基本理論
        3.4.3 非線性顫振分析流程
        3.4.4 算例
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氣動伺服彈性建模
    4.1 引言
    4.2 時域氣動力
        4.2.1 最小狀態(tài)近似法
        4.2.2 Roger近似法
    4.3 氣動伺服彈性系統(tǒng)狀態(tài)空間方程
        4.3.1 控制面剛體偏轉(zhuǎn)模態(tài)
        4.3.2 作動器模型
        4.3.3 傳感器模型
        4.3.4 氣動伺服彈性系統(tǒng)狀態(tài)空間方程
    4.4 算例
        4.4.1 帶有控制面機(jī)翼的顫振分析
        4.4.2 狀態(tài)空間開環(huán)時域仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 顫振主動抑制
    5.1 引言
    5.2 PID控制
        5.2.1 PID控制理論簡介
        5.2.2 算例
    5.3 模型預(yù)測控制
        5.3.1 模型預(yù)測控制理論簡介
        5.3.2 狀態(tài)空間模型預(yù)測控制算法
        5.3.3 目標(biāo)函數(shù)及其約束
        5.3.4 算例
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于超聲電機(jī)作動器的二維翼段顫振主動抑制[D]. 于明禮.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號：3696571