高超声速机翼瞬态气动加热下热颤振分析

作     者：陈浩 徐敏 蔡天星 Chen Hao;Xu Min;Cai Tianxing

作者机构：西北工业大学航天学院陕西西安710072 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2012年第30卷第6期

页      面：898-904页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金重大研究计划(90816008)资助 

主　　题：气动加热,计算流体力学,有限元方法,颤振,高超声速,结构动力学热效应,瞬态分析,气动 结构耦合,气数热弹性力学,非定常气动力模型 

摘      要：研究了一种气动力(热)/结构耦合的高超声速机翼热颤振的时域数值分析方法。研究目的是分析结构内部温度梯度对结构固有特性的影响机制和结构发生颤振的规律。采用非定常计算流体力学耦合结构传热的算法,获得结构的瞬态温度场;通过有限元计算得到瞬态温度场不同时刻下的热结构模态;利用结构模态叠加法建立结构动力学模型,结合Volterra级数建立的非定常气动力模型进行气动/结构耦合计算获得颤振动压。对马赫数为5、高度13 km的一小展弦比机翼进行了颤振分析。验证了该方法的可实现性。研究表明,随着温度梯度的增大结构固有频率减小,颤振动压最小值发生在结构主频率差值最小处。