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基于欧拉方程的机翼设计方法及应用

空气动力学学报 2001年第1期19卷 97-102页

作者：杨旭东乔志德朱兵西北工业大学翼型研究中心陕西西安710072

以Takanashi提出的三维机翼设计理论为基础 ,研究与发展了一个基于欧拉方程和“正反迭代、余量修正原理”的机翼设计方法。用改进的无限插值方法生成绕机翼的O O贴体网格 ,采用三维欧拉方程作为流动分析计算的基本方程 ,该设计方法已... 详细信息

以Takanashi提出的三维机翼设计理论为基础 ,研究与发展了一个基于欧拉方程和“正反迭代、余量修正原理”的机翼设计方法。用改进的无限插值方法生成绕机翼的O O贴体网格 ,采用三维欧拉方程作为流动分析计算的基本方程 ,该设计方法已用于某无人机机翼和一个超临界机翼设计 ,设计结果达到了预期的目标。

关键词：机翼设计正-反迭代余量修正 Euler方程无限插值

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复合材料机翼设计研究

机械科学与技术 2011年第6期30卷 931-936页

作者：刘国春谢宗蕻中国民航飞行学院航空工程学院广汉618307 西北工业大学航天学院西安710072

针对传统的机翼设计流程对于新型复合材料机翼设计的使用局限性,在传统的机翼结构分步设计流程的基础上,结合复合材料积木式验证方法,提出了一套涵括气动计算、结构设计、有限元分析和气动弹性分析的复合材料机翼设计流程,并使用了CFX和... 详细信息

针对传统的机翼设计流程对于新型复合材料机翼设计的使用局限性,在传统的机翼结构分步设计流程的基础上,结合复合材料积木式验证方法,提出了一套涵括气动计算、结构设计、有限元分析和气动弹性分析的复合材料机翼设计流程,并使用了CFX和ANSYS之间的流体/结构耦合接口完成了机翼气动/结构载荷的传递,以及提出位移逆推载荷的方法进行机翼结构详细设计。依照该设计流程,完成了一个完全满足初始预定设计指标的复合材料大展弦比机翼的设计。

关键词：复合材料机翼设计气动/结构计算有限元分析

仿生扑翼微型飞行器的机翼设计及其气动特性研究

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仿生扑翼微型飞行器的机翼设计及其气动特性研究

作者：吴应东电子科技大学

学位级别：硕士

仿生扑翼微型飞行器（FWMAV）是一种模仿飞行生物扑翼飞行的空中飞行机器人,具有与扑翼飞行生物类似的高度机动性和灵活性。因其在未来的军事、民用领域中拥有广阔的应用前景,近年来成为了航空科学领域的研究热点。本文以仿生扑翼微型... 详细信息

仿生扑翼微型飞行器（FWMAV）是一种模仿飞行生物扑翼飞行的空中飞行机器人,具有与扑翼飞行生物类似的高度机动性和灵活性。因其在未来的军事、民用领域中拥有广阔的应用前景,近年来成为了航空科学领域的研究热点。本文以仿生扑翼微型飞行器为研究对象,开展了以下几个方面的研究:首先,对飞行生物的扑翼飞行机理进行了分析研究,定性解释了生物扑翼飞行的高升力机制。然后对扑翼进行了形态学和运动学的描述,同时利用旋转矩阵给出扑翼运动中运动学表达式。进而引出了准定常空气动力学模型,并通过气动载荷分析得到了扑翼产生的气动力及力矩。最后在准定常空气动力学模型的基础上建立了扑翼能耗模型,结合空气动力学模型以及扑翼能耗模型得到了机翼设计以及气动特性分析的理论基础。其次,基于扑翼空气动力学建立了仿生机翼的设计模型,其中具体包括了翼面几何设计、运动学设计以及翅脉设计三个方面,并通过设计参数化处理得到了完整的机翼设计模型。针对机翼理论设计模型设计了对应实验机翼的制作方案,并考虑气动测试需求选择了扑翼实验机构以及搭建了适用于FWMAV的气动实验平台,其实验平台可提供扑翼气动力、气动力矩和扑翼能耗的测试。再次,以提升FWMAV在悬停飞行中的气动性能为目标对机翼进行了优化设计。利用气动力模型以及气动实验对机翼设计参数进行了关于扑翼气动特性的影响显著性分析,从中筛选出了显著性较强的设计参数,并将其确定为优化设计中的设计变量。通过以实现悬停飞行所需气动力作为设计的约束条件,基于高能效的目标对机翼进行了优化设计,经过两次优化求解获取了高能效的机翼设计。进一步基于高能效优化结果对扑翼的悬停飞行性能进行了深入分析,结果显示虽然扑翼能耗经优化得到明显降低,但实际悬停表现并不理想。因而建立了影响悬停飞行稳定性的升力差函数,并将其作为目标之一对机翼进行了多目标优化设计。利用粒子群多目标优化算法求解,最终得到了兼具高能效和高稳定悬停能力的机翼设计。最后,对FWMAV在执行飞行工作中产生的能量消耗情况进行定量分析,建立了FWMAV工作的全能耗模型。以驱动FWMAV完成飞行工作的输入功率作为研究起点,将其分解为扑翼功率、热损功率和机构驱动功率三部分并分别利用实验数据进行建模。其中扑翼能耗模型以气动能耗模型作为基础,引入了能量补偿系数对扑翼能耗模型进行完善,并利用实验结果对能量补偿系数进行求解与修正。最终基于全能耗模型对机翼进行节能优化设计,得到了全能耗模型下的机翼优化结果并对其进行了能量分布分析。结果显示基于全能耗模型的机翼优化设计在实际工作中的能耗需求更低,具有更佳的实际应用价值。

关键词：扑翼微型飞行器(FWMAV) 空气动力学机翼设计气动特性悬停飞行全能耗模型

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机翼设计中网格生成对计算影响的探讨

牡丹江大学学报 2008年第4期17卷 105-106,110页

作者：王红阁李立琳平顶山工学院河南平顶山467001 河南工程学院河南郑州450053

本文从分区结构化网格和非结构化网格两种形式的网格出发,讨论了机翼设计中这两种网格对计算自动化和及时性的影响,为飞机进一步的气动计算打下基础。

关键词：机翼设计网格自动化及时性

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复合式无人机机翼设计及其自适应优化

气体物理 2024年第2期9卷 54-65页

作者：张威谭蒙刘亚枫聂永斌栾悦航天时代飞鹏有限公司江苏昆山215332

随着人类社会的进步和城市物流的兴起,以复合式无人机为代表的无人机技术进入了快速发展阶段。在复合式无人机的研制周期中,气动优化设计选型扮演着非常重要的角色。针对基于代理模型的气动优化技术,对其关键参数自适应筛选和设计空间... 详细信息

随着人类社会的进步和城市物流的兴起,以复合式无人机为代表的无人机技术进入了快速发展阶段。在复合式无人机的研制周期中,气动优化设计选型扮演着非常重要的角色。针对基于代理模型的气动优化技术,对其关键参数自适应筛选和设计空间自适应更新进行了研究,形成了参数/空间自适应气动寻优平台,有效提高了气动优化过程中的寻优效率和搜索能力。针对一款复合式无人机提出机翼初步设计方案,并对其进行自适应气动寻优。优化翼根、翼梢翼型及由此生成的优化三维机翼在设计升力系数为1.0时的升阻比均提高5%以上,且对应迎角均减小2°以上。无人机机翼失速特性及滚转操控能力均得到有效提升。

关键词：复合式无人机机翼设计自适应优化参数筛选空间更新

跨音速机翼设计——非设计状态的效率和虚拟气体参数的影响

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航空学报 1987年第3期 189-194页

作者：朱自强 Sobjeczky H. 北京航空学院西德宇航院

改善下一代民航机空气动力效率的技术已成为航空科学中重要课题之一。高气动力效率要求在超临界Mach数下飞行,并要避免激波的出现或使激波变得足够弱。跨音速设计方法可以实现无激波或接近无激波的流动。解决跨音速设计问题往往是和发... 详细信息

改善下一代民航机空气动力效率的技术已成为航空科学中重要课题之一。高气动力效率要求在超临界Mach数下飞行,并要避免激波的出现或使激波变得足够弱。跨音速设计方法可以实现无激波或接近无激波的流动。解决跨音速设计问题往往是和发展可靠的流动分析方法相联系的。“椭圆连续”或“虚拟气体”方法是一种有效的设计方法。此方法及其应用于翼型和机翼的设计已概述于文献[1,2]。这种概念首先由***给以说明:用一种数值计算方法来求解绕基本翼流动的一组虚拟气体的方程组,这些方

关键词：设计状态音速激波机翼设计

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英宇航公司的机翼设计与生产

西飞科技 1998年第4期 47-50页

作者：白晓燕

评述了在英国切斯特和菲尔顿的英国宇航公司机翼生产设施的演变，以及从１９７１年为Ａ３００的第一套机翼直至Ａ３４０－５００，６００和Ａ３××空客系列飞机的机翼设计，报导了首次引入电传操纵和其它新技术的Ａ３２０全新机翼的设... 详细信息

评述了在英国切斯特和菲尔顿的英国宇航公司机翼生产设施的演变，以及从１９７１年为Ａ３００的第一套机翼直至Ａ３４０－５００，６００和Ａ３××空客系列飞机的机翼设计，报导了首次引入电传操纵和其它新技术的Ａ３２０全新机翼的设计，讨论了对于确定的机动和突风情况的载荷减缓设计，以及适航设计要求的改变时Ａ３２１及后继机型的机翼设计的影响，最后介绍了菲尔顿的宇航公司机翼中心的全自动化部件库。

关键词：英国机翼设计生产自动化生产技术

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翼吊发动机对机翼设计的影响分析

民用飞机设计与研究 1997年第2期 19-22,27页

作者：王志栋

1.翼吊发动机布局的特点现代民用飞机常常采用翼吊发动机布局,其优点是在飞行中发动机使机翼结构卸载,阻尼机翼在湍流大气中的振动,是防止颤振的配重,此外,翼吊发动机布局对发动机的维护和更换,减低发动机噪声对旅客的影响也带来好处。... 详细信息

1.翼吊发动机布局的特点现代民用飞机常常采用翼吊发动机布局,其优点是在飞行中发动机使机翼结构卸载,阻尼机翼在湍流大气中的振动,是防止颤振的配重,此外,翼吊发动机布局对发动机的维护和更换,减低发动机噪声对旅客的影响也带来好处。当然,翼吊布局也有其缺陷,从气动角度来讲。

关键词：翼吊发动机机翼设计组合体气动力

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基于力学超材料的智能变形机翼设计

基于力学超材料的智能变形机翼设计