高空長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)因其優(yōu)越的飛行性能受到廣泛關(guān)注,該類飛機(jī)普遍具有大展弦比機(jī)翼,其幾何非線性特征明顯。在飛行過(guò)程中受到突風(fēng)所產(chǎn)生的附加過(guò)載,帶來(lái)較大的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)載荷,不僅縮短機(jī)體的疲勞壽命,也影響飛機(jī)的操縱性。利用氣動(dòng)彈性剪裁技術(shù)進(jìn)行突風(fēng)載荷減緩設(shè)計(jì)逐漸成為該類飛機(jī)研制的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文首先以大展弦比機(jī)翼為研究對(duì)象建立其結(jié)構(gòu)有限元模型。采用偶極子網(wǎng)格法獲得非定常氣動(dòng)力,通過(guò)模態(tài)及顫振分析,研究了各階模態(tài)對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)氣彈動(dòng)穩(wěn)定性的影響。結(jié)合突風(fēng)響應(yīng)計(jì)算方法,針對(duì)離散突風(fēng)與連續(xù)突風(fēng)建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行氣動(dòng)彈性動(dòng)響應(yīng)分析,得出兩種場(chǎng)模型影響下的機(jī)翼突風(fēng)載荷。考慮幾何非線性效應(yīng),利用DMAP語(yǔ)言對(duì)NASTRAN軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),求解機(jī)翼在自重和指定飛行條件下的靜氣動(dòng)彈性變形以及靜平衡位置處的模態(tài),并用該模態(tài)進(jìn)行氣動(dòng)彈性動(dòng)穩(wěn)定性及離散突風(fēng)響應(yīng)分析。討論了幾何非線性因素對(duì)機(jī)翼動(dòng)穩(wěn)定性與動(dòng)響應(yīng)的影響�；诙鄬W(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)ISIGHT,對(duì)NASTRAN與C++程序進(jìn)行集成,以突風(fēng)載荷翼根最大彎矩作為優(yōu)化目標(biāo),以顫振臨界速度為約束條件,以復(fù)合材料蒙皮鋪層角度為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行氣動(dòng)彈性剪裁優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明,利用復(fù)... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

描述氣動(dòng)彈性力三角形圖

（c）“翼龍”無(wú)人機(jī) （d）“綠色先鋒”太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)圖 1. 2 各類大展弦比無(wú)人機(jī)根據(jù)使用要求，高空長(zhǎng)航時(shí)飛行器需要較大升阻比，因此大展弦比布局形式經(jīng)常在該設(shè)計(jì)中使用。這種設(shè)計(jì)布局的優(yōu)異特點(diǎn)就是具備較高的升力線斜率，產(chǎn)生較低的誘導(dǎo)于增大航程和儲(chǔ)備燃油。為追求更高的氣動(dòng)效率達(dá)到增加航程的目的，這類飛行器多了展弦比大于 15 的機(jī)翼，如美國(guó)的“全球鷹”無(wú)人機(jī)展弦比達(dá)到 25。為減小誘導(dǎo)阻燃油，近年來(lái)一些大型商用運(yùn)輸機(jī)和民用飛機(jī)的機(jī)翼展弦比也逐漸變大，如圖 1.3。但

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文。它表現(xiàn)形式一個(gè)連續(xù)不衰減的自激振蕩現(xiàn)象，而且此時(shí)振動(dòng)幅會(huì)劇烈變大，進(jìn)而導(dǎo)致在較短時(shí)間內(nèi)機(jī)翼或尾翼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)災(zāi)難題和顫振主要區(qū)別在于動(dòng)響應(yīng)是一種受迫振動(dòng)，比如駕駛員操縱來(lái)的附加氣動(dòng)力導(dǎo)致振動(dòng)現(xiàn)象，飛機(jī)遭遇突風(fēng)出現(xiàn)動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CFD/CSD耦合的結(jié)構(gòu)幾何非線性靜氣動(dòng)彈性數(shù)值方法研究[J]. 聶雪媛,黃程德,楊國(guó)偉.  振動(dòng)與沖擊. 2016(08)
[2]基于多島遺傳算法的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 牟淑志,杜春江,牟福元,張玉.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2009(10)
[3]大展弦比機(jī)翼的非線性氣彈響應(yīng)分析[J]. 冉玉國(guó),劉會(huì),張金梅,韓景龍.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
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[8]大展弦比柔性機(jī)翼的氣動(dòng)彈性分析[J]. 謝長(zhǎng)川,吳志剛,楊超.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(12)

博士論文
[1]機(jī)翼非線性顫振和抖振特性研究[D]. 牟讓科.西北工業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]大展弦比機(jī)翼非線性氣動(dòng)彈性分析[D]. 許成.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)彈性剛度剪裁優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 張桂江.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3422317