外挂物对大展弦比直机翼颤振特性的影响

作     者：祁武超 张贺铭 田素梅 许卫锴 QI Wu-chao;ZHANG He-ming;TIAN Su-mei;XU Wei-kai

作者机构：沈阳航空航天大学辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室沈阳110136 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2022年第39卷第5期

页      面：598-607页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11502149) 辽宁省自然科学基金(2019-ZD-0228) 辽宁省教育厅系列项目(JYT2020029,JYT2020034)资助项目。 

主　　题：颤振 外挂物 大展弦比 直机翼 

摘      要：为提高带外挂物大展弦比直机翼的颤振速度,基于假设模态法提出一种带集中质量弯扭组合梁模态分析手段,结合片条理论考察外挂物不同质量及布置形式对机翼颤振特性的影响。首先,基于弯扭组合梁建立带外挂物大展弦比直机翼的结构动力学模型,并利用假设模态法得到其弯曲和扭转模态。其次,引入片条理论近似计算有限翼展升力面的气动力,调整外挂物的质量、数目及其在机翼展向和弦向的相对位置,得到外挂物对机翼颤振特性的影响规律。最后,利用在机翼前缘附近悬吊小质量外挂物可提高机翼颤振速度的优势,探究颤振速度恢复方法并提出颤振速度恢复的优化问题,使得携带外挂物的机翼与不携带外挂物的机翼颤振速度基本相同。研究结果表明,外挂物的不同悬挂方式可引起机翼颤振模态的跳转,在以俯仰为颤振主模态的机翼上可调整外挂物位置以恢复原机翼的颤振速度。