考虑几何非线性的气动弹性模型缩比方法

论文摘要

随着飞机性能和需求的提高,大展弦比高柔性机翼逐渐成为新型飞机的主要结构形式。这类机翼具有高升阻比、大变形和重量轻等特性,几何非线性效应明显。然而机翼的大展弦比高柔性会带来更大的机翼变形,而机翼大变形则会引起相关的非线性气动弹性行为。为了评估这些非线性气动弹性行为并同时降低设计风险和成本,一般要使用缩比模型进行风洞试验以研究和确认真实飞机的气动弹性特性。基于此,首先使用了传统线性缩比方法来进行缩比,通过刚度质量耦合匹配模态响应法与刚度质量解耦匹配模态响应法这2种线性缩比方法,不断优化缩比结构的设计参数来满足目标缩比值。同时,提出一种动力学有限元模型的非线性静响应-模态协同优化方法,该方法是基于等效静态载荷法的几何非线性气动弹性模型缩比方法,通过2个不同的优化子程序分别匹配全尺寸飞机的非线性静响应和模态振型。结果表明,相比于传统线性缩比模型,考虑几何非线性的缩比模型能够更好地再现全尺寸飞机的非线性气动弹性行为。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 柴睿,谭申刚,黄国宁

关键词: 非线性气动弹性,气动弹性模型缩比,大展弦比高柔性机翼,等效静态载荷,几何非线性

来源: 北京航空航天大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 航空工业第一飞机设计研究院

分类号: V211.47

DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0419

页码: 743-751

总页数: 9

文件大小: 619K

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标签：非线性气动弹性论文;  气动弹性模型缩比论文;  大展弦比高柔性机翼论文;  等效静态载荷论文;  几何非线性论文;