基于當地流活塞理論的全機組合體顫振及氣動伺服彈性分析.pdf

1、本文針對超聲速、高超聲速飛行器的發(fā)展需求，結合我國飛行器設計研制的實際需要，開展超聲速、高超聲速非定常氣動力計算方法以及全機組合體超聲速顫振和氣動伺服彈性分析方法研究，完成了如下研究內容：
　　 發(fā)展和完善了結合CFD的當地流活塞理論，推導了微分形式表示的任意外形曲面垂直于物面方向振動產生的下洗速度表達式和當地流活塞理論計算旋成體機身、對稱翼型升力面非定常氣動力的表達式，將當地流活塞理論推廣應用到帶攻角三維升力面和旋成體機身的非

2、定常氣動力計算中，為全機組合體的顫振及氣動伺服彈性分析奠定了基礎。設計了翼-身-舵組合體模型，開展了風洞測壓試驗，驗證了CFD數值模擬求解Euler方程和N-S方程來獲取準確的當地流參數的方法。
　　 針對以往當地流活塞理論僅應用于升力面非定常氣動力的計算，尚未在旋成體機身上應用和驗證的情況，設計了旋成體機身測壓模型和激勵裝置，利用高超聲速風洞進行動態(tài)測壓試驗，測量不同來流馬赫數及攻角下振動模型的壓力分布，驗證了結合CFD的當地

3、流活塞理論計算旋成體彈身非定常氣動力的方法和計算結果。
　　 開發(fā)了利用CFD數值求解當地流參數，當地流活塞理論計算非定常氣動力進行全機組合體大攻角顫振及氣動伺服彈性穩(wěn)定性分析計算的成套方法和程序。顫振計算結果接近非定常氣動力采用CFD數值方法計算的CFD/CSD直接耦合的方法，而計算速度卻提高了百倍以上。以典型翼-身組合體飛行器為算例，研究了攻角對組合體顫振的影響，結果顯示高馬赫數下攻角使得顫振邊界大幅下降，必須在設計中加以重