检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

飞行器壁板颤振分析与试验方法研究进展

航空工程进展 2024年

作者：和川洋王彬文宋巧治李晓东陈浩宇中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点研究室

飞行器壁板颤振是一种典型的气动弹性稳定性问题，通常发生在超声速飞行阶段，具有气动力单侧作用、结构与气动非线性特性显著等特征。本文从颤振分析方法与试验技术两个角度梳理了国内外壁板颤振问题研究现状，总结了工程界常用的壁板... 详细信息

飞行器壁板颤振是一种典型的气动弹性稳定性问题，通常发生在超声速飞行阶段，具有气动力单侧作用、结构与气动非线性特性显著等特征。本文从颤振分析方法与试验技术两个角度梳理了国内外壁板颤振问题研究现状，总结了工程界常用的壁板颤振分析与试验的技术手段：几何非线性模型与材料非线性模型等结构非线性模型，活塞理论模型、CFD气动力模型、非定常气动力降阶模型与当地流活塞理论等气动非线性建模方法，空间离散化方法与模型降阶技术等颤振方程求解方法，以及风洞试验技术与地面颤振试验技术两种试验方法；分析了这些研究方法的优缺点，展望了壁板颤振技术未来研究方向。

关键词：壁板颤振结构非线性模型气动力非线性模型风洞试验地面颤振试验

气动热-气动弹性双向耦合的高超声速曲面壁板颤振分析方法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学：技术科学 2012年第3期42卷 369-377页

作者：杨超李国曙万志强北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

建立了气动热、气动弹性双向耦合高超声速二维曲面壁板颤振分析方法.基于柯西霍夫假设和冯卡门非线性应变-位移关系,建立了考虑几何非线性的二维简支曲板的气动-热-弹性分析方程;使用迦辽金方法对方程离散处理,采用四阶龙格-库塔法求解... 详细信息

建立了气动热、气动弹性双向耦合高超声速二维曲面壁板颤振分析方法.基于柯西霍夫假设和冯卡门非线性应变-位移关系,建立了考虑几何非线性的二维简支曲板的气动-热-弹性分析方程;使用迦辽金方法对方程离散处理,采用四阶龙格-库塔法求解微分方程;三阶活塞理论用于气动力分析;使用参考温度法和平板气动热公式计算气动热.研究中重点考虑:1)气动热与气动弹性双向耦合,既分析气动热对结构刚度的影响,又分析气动弹性对气动热的影响;2)结构温度随飞行时间的积累效应;3)弦向和厚度方向非均匀温度分布的影响;4)曲面壁板的初始变形对壁板颤振发生时刻的影响.通过与传统的只考虑气动热-气动弹性单向耦合的分析结果进行对比,发现基于气动热和气动弹性双向耦合的壁板颤振分析结果更危险,这一点在精确分析中应当予以重视.

关键词：壁板颤振热气动弹性三阶活塞双向耦合高超声速

同方期刊数据库

超声速及高超声速壁板颤振中的湍流边界层效应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

振动工程学报 2013年第1期26卷 98-104页

作者：张兵韩景龙钱凯南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

针对长宽比为0.5的试验壁板模型,采用Menter’s SST两方程湍流模型,通过CFD/CSD耦合实现超声速及高超声速壁板颤振的时域计算,来研究湍流边界层厚度对颤振动压的影响。分别计算了不同马赫数下不同边界层厚度的颤振动压。结果表明,边界... 详细信息

针对长宽比为0.5的试验壁板模型,采用Menter’s SST两方程湍流模型,通过CFD/CSD耦合实现超声速及高超声速壁板颤振的时域计算,来研究湍流边界层厚度对颤振动压的影响。分别计算了不同马赫数下不同边界层厚度的颤振动压。结果表明,边界层厚度在低超声速阶段对颤振动压影响显著。在马赫数为1.2时边界层影响达到最大,其结果超过无粘结果160%,计算结果和试验值吻合良好。随着马赫数增加湍流边界层影响很快降低,但仍有较大影响,在马赫数为8.0时颤振动压比无粘结果高20%。因此,要更精确计算高超声速流动中的壁板颤振,湍流边界层效应是必须考虑的因素。

关键词：壁板颤振湍流边界层计算流体力学流固耦合高超声速

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

非线性壁板颤振分析

航空学报 2015年第4期36卷 1119-1127页

作者：安效民胥伟徐敏西北工业大学航天学院西安710072

利用一种改进的计算流体力学与计算结构动力学(CFD/CSD)耦合方法研究了由气动和结构几何非线性引起的壁板颤振问题。在非定常气动力计算中,考虑了通量分裂格式、隐式时间推进方法和几何守恒律;二维和三维壁板的结构几何非线性建模则采... 详细信息

利用一种改进的计算流体力学与计算结构动力学(CFD/CSD)耦合方法研究了由气动和结构几何非线性引起的壁板颤振问题。在非定常气动力计算中,考虑了通量分裂格式、隐式时间推进方法和几何守恒律;二维和三维壁板的结构几何非线性建模则采用了有限元的协同旋转理论,并利用一种近似能量守恒算法求解结构的非线性响应。流场和结构求解器采用二阶松耦合方法联立求解,并将其应用于壁板在超声速、跨声速和亚声速的颤振计算中。当考虑结构几何非线性和气动非线性时,出现了典型的极限环振荡现象,并对颤振边界和极限环振荡幅度进行了对比分析。

关键词：非线性气动弹性极限环振荡壁板颤振几何非线性 CFD/CSD耦合

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超声速气流中壁板颤振分析及负电容分流控制

振动与冲击 2020年第22期39卷 23-27,49页

作者：陈圣兵吴东升王锋武龙中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

为了控制超声速气流中壁板的颤振,在壁板上颤振变形较大的位置粘贴压电片,并连接负电容分流电路。利用负电容分流电路改变壁板弯曲刚度,从而提高壁板的颤振临界速度;有限元计算结果表明,负电容分流电路可以提高壁板的模态频率和颤振临... 详细信息

为了控制超声速气流中壁板的颤振,在壁板上颤振变形较大的位置粘贴压电片,并连接负电容分流电路。利用负电容分流电路改变壁板弯曲刚度,从而提高壁板的颤振临界速度;有限元计算结果表明,负电容分流电路可以提高壁板的模态频率和颤振临界速度。随着负电容绝对值的增大并接近压电片固有电容,壁板颤振临界速度快速升高;非线性颤振计算结果也验证了负电容对壁板颤振控制的有效性。

关键词：气动弹性壁板颤振压电分流负电容

采用近似边界求解壁板颤振的CBS有限元算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空动力学报 2015年第12期30卷 2848-2856页

作者：李凯伦魏云张玫琳张家忠西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安热工研究院有限公司锅炉设备及环保事业部西安710032 中国电力建设集团有限公司河南省电力勘测设计院郑州450007

为了简化Euler方程求解壁板颤振问题,将近似边界条件成功地推广到CBS(characteristicbased split)有限元方法求解壁板颤振领域,把运动壁面的影响转化为Euler方程的边界条件,避免了对动网格的处理.通过对近似边界方法、动网格方法以及3... 详细信息

为了简化Euler方程求解壁板颤振问题,将近似边界条件成功地推广到CBS(characteristicbased split)有限元方法求解壁板颤振领域,把运动壁面的影响转化为Euler方程的边界条件,避免了对动网格的处理.通过对近似边界方法、动网格方法以及3阶活塞理论的数值模拟结果进行对比发现:首先,加载近似边界的CBS有限元方法操作非常简便,且模拟结果与动网格方法完全吻合;其次,Euler方程可以准确捕捉到壁板前后两端不光滑尖点所引起的压力突跳,而3阶活塞理论则无法做到;最后,采用近似边界的CBS有限元方法在求解无黏可压缩流动中细长体小变形的流-固耦合问题上具有潜力和优势.

关键词：壁板颤振流固耦合 CBS有限元算法近似边界条件动网格

基于POD降阶方法的复合材料曲壁板颤振响应特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

振动与冲击 2017年第1期36卷 38-44页

作者：周建杨智春西安航天动力研究所西安710100 西北工业大学学西安710072

建立了三维复合材料曲壁板的气动弹性有限元方程,将本征正交分解方法(POD)应用于三维复合材料曲壁板的非线性颤振响应降阶分析中,通过POD方法构造三维复合材料曲壁板颤振响应的POD模态,然后将系统的运动方程变换到POD模态坐标下,通过数... 详细信息

建立了三维复合材料曲壁板的气动弹性有限元方程,将本征正交分解方法(POD)应用于三维复合材料曲壁板的非线性颤振响应降阶分析中,通过POD方法构造三维复合材料曲壁板颤振响应的POD模态,然后将系统的运动方程变换到POD模态坐标下,通过数值积分方法计算三维复合材料曲壁板的颤振响应,与传统的模态缩减法计算结果相比,结果很好的吻合,且大大节省了计算时间。

关键词：曲壁板壁板颤振本征正交分解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

偏航机动飞行时的壁板颤振问题及优化设计

宇航学报 2011年第2期32卷 255-260页

作者：王晓庆韩景龙员海玮南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

研究了气流偏角变化条件下,复合材料壁板颤振分析及其优化设计问题。采用考虑气流偏角影响的一阶活塞理论和Von-Karman大变形理论建立了复合材料壁板颤振方程。通过模拟退火优化方法,对不同气流偏角下的壁板颤振速度进行了计算。以偏航... 详细信息

研究了气流偏角变化条件下,复合材料壁板颤振分析及其优化设计问题。采用考虑气流偏角影响的一阶活塞理论和Von-Karman大变形理论建立了复合材料壁板颤振方程。通过模拟退火优化方法,对不同气流偏角下的壁板颤振速度进行了计算。以偏航壁板颤振速度为目标函数进行了壁板结构的优化设计。分析结果表明:采用所提出的偏航壁板颤振速度,能更好地分析复合材料壁板在机动飞行时的稳定性;通过铺层方式优化设计,能明显提高偏航壁板颤振速度,并较好地解决现有壁板颤振优化设计带来的最优铺层方式的选择问题。给出的算例验证了方法的有效性。

关键词：壁板颤振偏航壁板颤振速度模拟退火算法优化设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弹性支承对三维曲壁板颤振特性的影响

振动与冲击 2014年第18期33卷 1-6,20页

作者：张飞霆杨智春高扬赵令诚西北工业大学航空学院结构动力学与控制研究所西安710072

提出了一种在四边简支曲壁板上附加一个弹性支承来提高曲壁板颤振临界动压的方法,研究了弹性支承的位置和刚度对曲壁板颤振速度的影响规律。应用von Karman大变形应变-位移关系来描述曲壁板的结构大变形,用一阶活塞气动力理论计算曲壁... 详细信息

提出了一种在四边简支曲壁板上附加一个弹性支承来提高曲壁板颤振临界动压的方法,研究了弹性支承的位置和刚度对曲壁板颤振速度的影响规律。应用von Karman大变形应变-位移关系来描述曲壁板的结构大变形,用一阶活塞气动力理论计算曲壁板的气动力,采用虚功原理和有限元方法,建立起带弹性支承的圆柱壳曲壁板在超音速气流中的颤振方程。通过求解曲壁板系统的特征方程获得其颤振临界动压。运用频率重合理论分别分析了改变弹性支承刚度和位置对曲壁板颤振特性的影响。结果表明,与不带弹性支承的曲壁板颤振特性相比,弹性支承位于不同位置时,会对曲壁板的颤振动压产生明显不同的影响:1弹性支承位于曲壁板中心点附近区域或位于弦向中线上时,都会导致曲壁板颤振动压降低且随着支承刚度的增大而减小;在曲壁板中心点处,颤振动压降低幅度最大;2弹性支承位置沿垂直于气流方向且远离弦向中线变化时,都会使颤振动压提高,且随着支承刚度的增大而增大;3当支承位置在前缘和后缘部位顺气流方向变化时,颤振动压都会提高;4采用附加弹性支承的方法来提高曲壁板颤振动压时,应将弹性支承布置在曲壁板展向中线距边界20%弦长处。

关键词：壁板颤振弹性支承特征值法有限元法频率重合