以大展弦比機(jī)翼為研究對(duì)象,結(jié)合幾何非線性結(jié)構(gòu)有限元建模方法與非線性氣動(dòng)力計(jì)算技術(shù),提出了一種利用插值技術(shù)求解幾何非線性氣動(dòng)彈性問(wèn)題的方法。并以某太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)機(jī)翼縮比模型為例進(jìn)行計(jì)算分析以及試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:提出的方法得到非線性顫振解與常規(guī)方法得到的計(jì)算結(jié)果基本一致,但應(yīng)用此方法后,不僅計(jì)算效率成倍提高,而且能規(guī)避常規(guī)方法中由于計(jì)算工況設(shè)定不合理可能導(dǎo)致的嚴(yán)重計(jì)算偏差。 

【文章來(lái)源】：空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,20(02)北大核心CSCD

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圖１幾種高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人飛行器本文以某太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)機(jī)翼縮比模型為研究對(duì)

飛機(jī)構(gòu)型（見(jiàn)圖２），這需要利用“準(zhǔn)模態(tài)”的動(dòng)力學(xué)線性化方法，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)是在大的靜變形平衡位置附近作微幅振動(dòng)，因而可以沿用線性系統(tǒng)振動(dòng)理論中的固有頻率和模態(tài)的概念。這樣，方程在形式上仍與傳統(tǒng)線性方程具有相同形式，不過(guò)方程中各項(xiàng)均需要通過(guò)非線性求解得到。具體來(lái)說(shuō)，即其結(jié)構(gòu)應(yīng)變與位移的非線性關(guān)系，以及受力平衡的非線性關(guān)系可以通過(guò)考慮結(jié)構(gòu)非線性應(yīng)力分析得到的節(jié)點(diǎn)位移變化體現(xiàn)，而其基于新的靜變形平衡位置的模態(tài)分析可以認(rèn)為是線性的。圖２幾何非線性結(jié)構(gòu)有限元建模１．２非線性氣動(dòng)力計(jì)算由于結(jié)構(gòu)平衡方程的建立基于變形后的飛機(jī)構(gòu)型，氣動(dòng)力的計(jì)算也必須基于變形后的曲面氣動(dòng)構(gòu)型（見(jiàn)圖３）。這樣，傳統(tǒng)基于小變形線性假設(shè)的平面氣動(dòng)力計(jì)算方法就不再適用，需要考慮變形帶來(lái)的攻角和有效升力面積的變化。依據(jù)幾何非線性顫振分析需求，非線性氣動(dòng)力計(jì)算方法分為定常和非定常２個(gè)部分。其中定常氣動(dòng)力計(jì)算采用曲面渦格法［１２］，用于靜氣彈分析。非定常氣動(dòng)力計(jì)算采用修正后的偶極子格網(wǎng)法［１３］，用于顫振分析。圖３幾何非線性結(jié)構(gòu)氣動(dòng)力計(jì)算２空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）２０１９年

１．２非線性氣動(dòng)力計(jì)算由于結(jié)構(gòu)平衡方程的建立基于變形后的飛機(jī)構(gòu)型，氣動(dòng)力的計(jì)算也必須基于變形后的曲面氣動(dòng)構(gòu)型（見(jiàn)圖３）。這樣，傳統(tǒng)基于小變形線性假設(shè)的平面氣動(dòng)力計(jì)算方法就不再適用，需要考慮變形帶來(lái)的攻角和有效升力面積的變化。依據(jù)幾何非線性顫振分析需求，非線性氣動(dòng)力計(jì)算方法分為定常和非定常２個(gè)部分。其中定常氣動(dòng)力計(jì)算采用曲面渦格法［１２］，用于靜氣彈分析。非定常氣動(dòng)力計(jì)算采用修正后的偶極子格網(wǎng)法［１３］，用于顫振分析。圖３幾何非線性結(jié)構(gòu)氣動(dòng)力計(jì)算２空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）２０１９年

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3211788