本文關(guān)鍵詞：剛度構(gòu)型對(duì)飛艇定常流固耦合特性的影響研究

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【摘要】：飛艇作為臨近空間高分辨率觀測(cè)的重要平臺(tái),力學(xué)性能研究非常重要。飛艇的主體材料一般由柔性蒙皮構(gòu)成,容易在氣動(dòng)作用下產(chǎn)生較大的變形,存在較強(qiáng)的流固耦合效應(yīng),是其力學(xué)性能研究的關(guān)鍵。該文采用松耦合方法形成了定常流固耦合計(jì)算方法,并且針對(duì)流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)的模型展開了詳細(xì)的計(jì)算,和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。針對(duì)不同剛度構(gòu)型飛艇模型的計(jì)算結(jié)果顯示:硬式飛艇不需考慮流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)的耦合效應(yīng),半硬式和軟式飛艇的耦合效應(yīng)較明顯。其中半硬式飛艇,耦合效應(yīng)主要影響區(qū)域?yàn)槿嵝宰畲蟮南鹉z部分,考慮耦合效應(yīng)后,飛艇位移變形量增加約5%。軟式飛艇,變形最為明顯的是飛艇的尾部和頭部,在來流作用下會(huì)出現(xiàn)明顯的抬頭位移,最大位移增量為225%。此外還采用量綱分析方法,得到了艇體變形與膜材料彈性模量、內(nèi)壓、來流的變化規(guī)律。當(dāng)模型與實(shí)物滿足幾何相似、材料相似和動(dòng)力學(xué)相似的條件下,變形將滿足幾何相似律。
【作者單位】： 中國科學(xué)院力學(xué)研究所流固耦合系統(tǒng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 流固耦合 飛艇 數(shù)值模擬 變形 量綱分析
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11202215;11332011)
【分類號(hào)】：V274
【正文快照】： 飛艇擁有起降簡單、可懸停、低噪音、低污染的特點(diǎn),作為未來臨近空間戰(zhàn)的一種主要作戰(zhàn)武器平臺(tái),所滿足的軍事效能已然呈現(xiàn)[1 3]。關(guān)于其數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)方法的研究開始倍受關(guān)注[2,4]。飛艇的主體材料一般由柔性蒙皮構(gòu)成,容易在氣動(dòng)作用下產(chǎn)生較大的變形,反過來能夠影響氣動(dòng)力

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