新型面對稱高速飛行器面臨著寬速域、寬動壓飛行條件,受到此類飛行器裝載與裝填比要求的限制,飛行器的主要承力結(jié)構(gòu)重量較低,為了突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法面臨的結(jié)構(gòu)減重極限,文章提出了一種基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)輕質(zhì)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.該方法的主要思想為根據(jù)具體的載荷工況,在優(yōu)化區(qū)域中獲得最優(yōu)的傳力路徑.通過對面對稱高速飛行器的舵應(yīng)用此優(yōu)化方法,在多種載荷作用下,獲得了多級分叉的仿生結(jié)構(gòu).通過驗(yàn)證計(jì)算表明設(shè)計(jì)得到的結(jié)構(gòu)不僅重量減輕,還能夠滿足靜氣動彈性變形與強(qiáng)度要求,從而驗(yàn)證了此方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性. 

【文章來源】：氣體物理. 2020,5(06)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

輻射梁結(jié)構(gòu)

本文采用的研究對象為氣動構(gòu)型優(yōu)化后的高速飛行器(見圖1(a))的三角形全動舵, 舵面的外形與尺寸均由氣動優(yōu)化過程決定. 舵面為前緣后掠的梯形舵面, 如圖1(b)所示. 舵剖面為前緣帶有鈍度的菱形, 具體外形參數(shù)為: 根弦長為255 mm, 梢弦長為90 mm, 半翼展為90 mm, 前緣后掠角為61.42°, 剖面相對厚度為0.04 mm.1.1 計(jì)算方法

求解三維可壓縮Reynolds時均Navier-Stokes (RANS) 方程. 使用S-A模型模擬湍流流動. 解算器采用基于單元中心格式的有限體積方法求解控制方程. 計(jì)算區(qū)域采用非結(jié)構(gòu)任意多面體離散. 空間離散采用Roe格式, 采用最小二乘法重構(gòu)變量的梯度得到空間2階精度. 隱式時間推進(jìn)獲得定常狀態(tài)的解. 網(wǎng)格形式如圖2所示, 飛行器距離上下前后的遠(yuǎn)場距離為15倍弦長, 計(jì)算模型為半模, 整個流體網(wǎng)格數(shù)約為3×106.1.2 氣動載荷計(jì)算

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3224618