發(fā)布時(shí)間：2021-07-20 08:16

　　基于結(jié)構(gòu)剛度非耦合,設(shè)計(jì)了在扭轉(zhuǎn)方向存在雙線性非線性的全動(dòng)舵面,并對(duì)其開(kāi)展了數(shù)值仿真與風(fēng)洞試驗(yàn)研究。用接觸對(duì)模擬雙線性非線性,基于CFD/CSD耦合建立了該舵面數(shù)值仿真模型,考慮了初始接觸剛度、觸點(diǎn)震顫和接觸摩擦力等因素。結(jié)果表明:初始接觸剛度變化,對(duì)數(shù)值模擬所得極限環(huán)幅值幾乎沒(méi)有影響;采用接觸時(shí)間控制能夠有效解決觸點(diǎn)震顫,使流固耦合模擬過(guò)程數(shù)值穩(wěn)定;接觸摩擦力增大,數(shù)值模擬所得極限環(huán)幅值減小;數(shù)值計(jì)算所得極限環(huán)幅值隨動(dòng)壓的變化規(guī)律與風(fēng)洞試驗(yàn)吻合。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(19)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

全動(dòng)舵面的有限元模型與流固耦合監(jiān)視點(diǎn)

圖1 全動(dòng)舵面的有限元模型與流固耦合監(jiān)視點(diǎn)式中:D為分形維數(shù),G為特征尺度系數(shù),它們均為分形幾何參數(shù);δmax為結(jié)合面微凸體最大變形量;δc為結(jié)合面微凸體臨界變形量,當(dāng)δ<δc微凸體發(fā)生彈性變形,當(dāng)δ>δc微凸體發(fā)生塑性變形;E、 G - 、υ和μ為結(jié)合面當(dāng)量彈性模量、剪切模量、泊松比和摩擦因數(shù);ac為臨界接觸面積;al為最大接觸點(diǎn)的面積。

針對(duì)粗、中、細(xì)三套不同網(wǎng)格在攻角為0°、馬赫數(shù)為0.4、溫度為293.15 K、來(lái)流動(dòng)壓為16.80 kPa下,不含非線性因素全動(dòng)舵面模型監(jiān)視點(diǎn)1468的氣動(dòng)彈性響應(yīng)如圖3所示(監(jiān)視點(diǎn)2465、597和660與其類似,不在附圖)。從圖中可以看出,中等網(wǎng)格監(jiān)視點(diǎn)1468的響應(yīng)與細(xì)網(wǎng)格基本完全重合,也就是說(shuō)此時(shí)網(wǎng)格數(shù)量的增加對(duì)氣動(dòng)彈性響應(yīng)數(shù)值模擬結(jié)果基本沒(méi)有影響。由式(4)計(jì)算得粗、中等網(wǎng)格監(jiān)視點(diǎn)相對(duì)于細(xì)網(wǎng)格的平均相對(duì)誤差分別為4.63%、0.89%。因此,在保證氣動(dòng)彈性響應(yīng)計(jì)算精度的同時(shí),考慮到網(wǎng)格數(shù)量對(duì)計(jì)算時(shí)間花費(fèi),本文其余部分流固耦合數(shù)值仿真均用中等流場(chǎng)網(wǎng)格(見(jiàn)圖4)。圖4 流場(chǎng)網(wǎng)格

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CFD/CSD耦合含間隙三維全動(dòng)舵面氣動(dòng)彈性研究[J]. 黃程德,鄭冠男,楊國(guó)偉,黃杰.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]前行槳葉概念旋翼動(dòng)力學(xué)分析方法[J]. 陳全龍,韓景龍,員�，|.  航空學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]超聲速及高超聲速壁板顫振中的湍流邊界層效應(yīng)[J]. 張兵,韓景龍,錢(qián)凱.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2013(01)

博士論文
[1]帶有間隙的全動(dòng)舵面氣動(dòng)彈性問(wèn)題研究[D]. 李治濤.南京航空航天大學(xué) 2017

碩士論文
[1]機(jī)械結(jié)合面接觸剛度研究[D]. 黨會(huì)鴻.大連理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3292473