飛行器結(jié)構(gòu)大變形會帶來復雜的非線性氣動彈性問題。一方面,幾何大變形會顯著地改變飛行器的氣動特性,造成氣動載荷的極端變化;另一方面,在變形過程中機翼的材料很容易超出強度極限。在實際工程問題中已經(jīng)出現(xiàn)了由于非線性氣動彈性效應引發(fā)的飛行器解體事故。因此,非線性氣動彈性效應是新型無人飛行器設(shè)計中必須考慮的問題。目前,對于三維結(jié)構(gòu)的大幅值運動非線性氣動彈性問題還缺乏比較系統(tǒng)和深入的研究。幾何大變形非線性氣動彈性問題研究對于探索大柔性飛行器在顫振邊界附近的氣動力載荷、結(jié)構(gòu)響應以及飛行力學穩(wěn)定性有重要意義。幾何大變形非線性氣動彈性建模的難點主要涉及到三個方面:1)大變形引起的結(jié)構(gòu)非線性;2)結(jié)構(gòu)大變形引起的非定常氣動力;3)結(jié)構(gòu)非線性與非定常氣動力之間的耦合。本文針對這三個問題,以三維平板結(jié)構(gòu)為研究對象,建立非線性氣動彈性時域仿真模型,對柔性飛行器非線性氣動彈性行為特性進行探索。本文的研究內(nèi)容、主要結(jié)論和創(chuàng)新點如下:1.研究了不同的結(jié)構(gòu)幾何非線性有限元求解方法模擬大幅值氣動彈性響應的能力。以標準模型切尖三角翼為研究對象,對比了多變量實體殼單元與von Karmann非線性板單元、共旋殼單元以及ANS... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

初始構(gòu)形協(xié)變坐標系及位置矢量

參數(shù)坐標系、初始坐標系和現(xiàn)時坐標系

實體殼非線性有限元求解流程

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3080433