收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于结构动力学方法的气动弹性分析

周文博  
【摘要】: 由于现代飞行器朝高速度、轻结构、大柔性、超机动方向发展,导致其弹性结构和流体之间的强耦合,飞行器遭遇了更加严重的气动弹性问题。随着高性能计算机的发展,计算流体动力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合数值模拟已能精确预测气动弹性响应,但计算规模庞大,耗时久。因此,在保证精度的同时如何提高计算效率是气动弹性力学领域的研究热点和难点。 本文研究了一种结合通用计算结构动力学程序的气动弹性方法:对于气动与弹性的耦合模型,给出气动力的频域公式,并表示成有理多项式,通过特定的等价变换,能够推导出与结构动力学方程完全相似的、关于求解变量的二阶常微分方程组。于是,可以在计算结构动力学框架下实现气动弹性问题的分析和计算。此方法将通用计算结构动力学程序的功能与试验或数值分析得到的气动力模型相结合,简化了气动弹性的耦合分析、提高计算效率。 本文的创新点在于:对非定常气动力进行等价变换,得到与结构动力学方程完全相似二阶常微分方程组,并结合通用计算结构动力学程序对二元机翼气动弹性耦合系统进行了颤振分析。 本文的主要工作内容为: 1)从有理多项式气动力表达式出发,以Theodorsen气动力模型为例,通过气动力有理多项式拟合及特定的等价变换,建立了气动力在时域内的二阶常微分方程组 2)使用通用计算结构动力学程序,实现气动弹性的耦合分析。 3)建立了闭环控制模型,应用次最优控制律,进行颤振的主动抑制研究


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 蔡天星;徐敏;郭敏杰;姚伟刚;;基于CFD/CSD的大展弦比机翼气动弹性研究[J];强度与环境;2011年03期
2 吴志刚;杨超;;机翼的气动伺服弹性设计优化研究[J];航空学报;2006年04期
3 张陈安;张伟伟;叶正寅;;基于当地流活塞理论的气动弹性稳定性分析方法研究[J];工程力学;2007年02期
4 冷佳桢;谢长川;杨超;;水平弯曲刚度对大展弦比机翼颤振的影响[J];北京航空航天大学学报;2009年06期
5 邵珂;;利用气动弹性的柔性振翼模型建立及分析(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2008年05期
6 郑赟;;基于非结构网格的气动弹性数值方法研究[J];航空动力学报;2009年09期
7 程暮林,陈雪梅,钟长生;机翼颤振的数值模拟研究[J];水动力学研究与进展A辑;2004年S1期
8 周盛,袁巍,郭恩民;跨音弯掠风扇转子叶片的气动弹性剪裁[J];航空动力学报;1998年01期
9 温杰;;连载:兰利研究中心的创新历程(之三) 关于气动弹性响应控制的基础研究[J];国际航空;2007年03期
10 方平治;顾明;;基于松耦合法的求解气动弹性问题的数值模拟方法[J];同济大学学报(自然科学版);2007年07期
11 安效民;徐敏;陈士橹;;二阶时间精度的CFD/CSD耦合算法研究[J];空气动力学学报;2009年05期
12 李敏;陈伟民;贾丽杰;;压电驱动器的气动弹性应用[J];航空学报;2009年12期
13 李治涛;韩景龙;;非线性气动弹性系统辨识[J];江苏航空;2010年S2期
14 邢景棠,周盛,崔尔杰;流固耦合力学概述[J];力学进展;1997年01期
15 温杰;;连载:兰利研究中心的创新历程(之四)气动弹性响应控制的应用研究[J];国际航空;2007年04期
16 万志强;杨超;;复合材料前掠翼发散亚临界风洞试验方法[J];复合材料学报;2008年01期
17 季辰;刘子强;傅光明;;舵面跨声速气动弹性特性实验装置设计与分析[J];实验流体力学;2008年04期
18 王华毕;吴小胜;姚冰;;弹翼静气动弹性计算[J];弹箭与制导学报;2010年02期
19 潘登;吴志刚;杨超;徐焱;;大柔性飞机非线性飞行载荷分析及优化[J];航空学报;2010年11期
20 杨卫东;董凌华;;变转速倾转旋翼机多体系统气弹响应分析[J];哈尔滨工业大学学报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张友安;吴建刚;;弹性导弹侧向运动建模[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
2 张欣;谢长川;陈桂彬;;复合材料大展弦比机翼气动弹性研究[A];第八届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2003年
3 晏飞;王利京;;带有气动弹性约束的复合材料翼面结构优化[A];第七届全国空气弹性学术交流会论文集[C];2001年
4 叶正寅;田八林;;利用欧拉和NS方程模拟气动弹性过程中精度影响的研究[A];第八届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2003年
5 严德;杨超;;弹性体飞机纵向机动飞行轨迹计算[A];第八届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2003年
6 叶正寅;;非定常流场数值模拟及在气动弹性中的应用[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
7 杨永年;叶正寅;牟让科;梁强;;非线性气动弹性现象的若干问题研究[A];第七届全国空气弹性学术交流会论文集[C];2001年
8 蒲利东;;大展弦比机翼风洞模型阵风减缓控制律设计[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
9 徐敏;曾宪昂;陈士橹;;非定常气动力快速降阶模型研究[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
10 刘子强;崔尔杰;;无粘流场中的结构振动非阻尼现象[A];第七届全国空气弹性学术交流会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔鹏;基于CFD/CSD的机翼气动弹性计算研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 范晨光;薄壳气动弹性非线性响应研究[D];西南交通大学;2010年
3 陈龙;基于CFD/CSD耦合的旋翼气动弹性数值模拟[D];南京航空航天大学;2011年
4 张伟伟;基于CFD技术的高效气动弹性分析方法研究[D];西北工业大学;2006年
5 席睿;近距离飞行器翼面的气动优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
6 梁强;复杂流场的非定常气动力计算以及气动弹性研究[D];西北工业大学;2003年
7 卢旦;风致内压特性及其对建筑物作用的研究[D];浙江大学;2006年
8 员海玮;鲁棒颤振分析与模型确认研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 栗怀广;钝体空气动力学的格子玻尔兹曼方法[D];西南交通大学;2010年
10 张凯;兆瓦级Darrieus型立轴式风力机气动性能评价和结构动特性研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周文博;基于结构动力学方法的气动弹性分析[D];复旦大学;2010年
2 宋智广;超声速梁板结构气动弹性颤振分析及控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 董宇;亚音速流下壁板气动弹性复杂响应研究[D];西南交通大学;2011年
4 王琪;弦向柔性机翼气动弹性分析与控制[D];南京航空航天大学;2012年
5 张雷;弹性体导弹弹性特性分析与控制[D];中国科学技术大学;2010年
6 张伟伟;超音速、高超音速非线性气动弹性问题研究[D];西北工业大学;2004年
7 樊则文;导弹伺服气动弹性稳定性分析方法研究[D];西北工业大学;2005年
8 史忠军;CFD/CSD耦合接口技术研究[D];西北工业大学;2003年
9 张伟;直升机旋翼气动弹性响应的数值积分算法研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 苟怀勇;基于立轴风力机叶片的气动弹性分析[D];重庆大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 张峰秋;科技潮头踏浪行[N];中国航空报;2005年
2 通讯员 徐澄;西工大庆贺陈士橹院士80寿辰暨从教55周年[N];中国航空报;2000年
3 雷飙;不负人生好年华[N];中国铁道建筑报;2002年
4 顾诵芬 黄德森;新中国飞机设计事业的奠基人——徐舜寿[N];中国航空报;2001年
5 王钟强;美国研究未来垂直/短距起落支线飞机[N];中国航空报;2002年
6 本报记者 陈菁霞;崔尔杰:为航空航天的一生[N];中华读书报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978