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  • 简介:研究了铺层厚度、铺层比例、铺层主方向角和厚度多项式对机翼气动弹性性能的影响,利用COMPASS分别对复合材料直机翼、三角翼和前掠翼3种机翼布局进行了位移、频率、发散和颤振速度约束下的气动弹性剪裁设计,获得了不同铺层参数下的优化设计结果。算例计算结果表明,采用多种设计形式能够充分挖掘复合材料使用的潜力,有效地改善机翼的气动弹性性能。

  • 标签: 复合材料 气动弹性剪裁 COMPASS
  • 简介:为减轻结构重量,新一代飞行器的结构设计中更多地采用了薄壁结构,在超音速或超高音速飞行条件下,薄板的气动弹性响应相当剧烈。分析薄板的气动弹性响应方法主要有两类:第一类为经典的伽辽金方法;第二类为有限元方法。受薄板形状和边界条件的限制,伽辽金方法能够研究的问题是非常有限的,有限元方法虽然具有普适性,但本质上属于数值方法,其计算精度和收敛性必将受所选单元类型以及数值计算误差的影响。在薄板的气动弹性分析领域,文中采用一种全新的方法,即微分求积方法。

  • 标签: 微分求积法 弹性响应 薄板 气动 有限元方法 伽辽金方法
  • 简介:摘要:近年来,民用飞机已经成为人们出行的主要工具,为人们生活带来了诸多便利条件,广受大众欢迎和青睐。但是,与其他发达国家相比,我国飞机设计技术研究较晚,在气动弹性设计方面存在一些争议。就民用飞机来说,气动弹性设计是飞机整体设计的重要组成部分,也是关键技术。一般情况下,民用飞机将发动机吊挂在翼下,飞机机翼安装过程中,必须结合翼尖、翼梢特点综合考虑,分析其对气动弹性变形、气动载荷重新分布、气动弹性稳定性可能产生的影响,为气动弹性设计提供参考依据。同时,设计过程中,应按照相关法律法规运用技术、开展工作。

  • 标签: 民用飞机 气动弹性 设计技术 研究
  • 简介:气动弹性能量采集旨在将结构气动弹性振动机械能转化为可利用的电能,近年来引起了国内外学者的关注.在气动弹性能量采集系统理论建模的过程中,空气动力建模至关重要,显著影响系统的动力学响应和能量输出分析结果.文章针对当前各类气动弹性能量采集系统的气动建模,对其研究现状进行了综述.首先介绍气动弹性能量采集的研究背景;随后,分别针对基于翼段非流线体平板和机翼结构气动弹性振动的能量采集系统,对相关气动模型进行了总结和讨论;最后,结合现有气动建模的待完善之处,给出了未来可能的发展方向.

  • 标签: 气动 能量采集 振动 翼段 非流线体 机翼
  • 简介:基于CFD/CSD松耦合策略,建立了前行桨叶概念(ABC)旋翼气动弹性分析方法.CFD计算中以非定常Euler/N-S方程为控制方程,通过动态重叠网格及动网格方法实现桨叶的运动及变形;桨叶结构模型通过中等变形梁理论得到;CFD和CSD数据每隔一个旋转周期交换一次.以XH-59A直升机为例,对不同前飞速度下的旋翼效率进行了分析,计算结果与试验值吻合良好.然后对旋翼振动载荷、桨尖间距、升力偏移量及桨叶载荷进行了分析,研究了前飞速度、旋翼交叉角、提前操纵角等参数对上述动力学性能的影响.该文方法具有很好的分析精度和工程适用性,分析结果可为前行桨叶概念旋翼设计提供重要参考.

  • 标签: 前行桨叶概念旋翼 CFD/CSD耦合 旋翼动力学 气动弹性
  • 简介:在动态网格上通过耦合求解流动控制方程和结构动力学方程,发展了一种舵面控制下飞行器运动响应过程中气动弹性数值模拟研究方法.流动控制方程采用N-S方程,结构动力学采用线性模态叠加方法,其中流动控制方程空间离散采用基于非结构网格的有限体积方法,对流通量采用计算HLLC格式,非定常时间离散采用基于LU-SGS的双时间步长方法.模拟中,气动运动和结构变形在双时间步长方法推进过程中采用改进松耦合方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法实现,飞行器的运动和变形采用基于重叠网格和Delaunay图映射变形网格相结合的方法进行处理.采用多个考核算例对发展的数值方法进行考核验证,结果表明该方法可以高效精确模拟舵面开环控制下飞行器运动响应过程中的气动弹性特性.

  • 标签: 流固耦合 开环控制 动网格
  • 简介:摘要海上风力机是未来风电技术发展的重要方向。通常海上风力机风轮尺度较大、叶片弹性特征明显,这给风力机的气动弹性分析带来了极大挑战。利用BEM气动力计算模型及模态叠加结构动力计算模型构建了大型海上风力机气动弹性分析模型,该模型具有计算效率高、计算结果准确的特征。利用该模型对不同风速条件下NREL5MW海上风力机的气动弹性特征进行了计算和分析。结果显示,风力机的叶尖位移与风速条件直接相关,呈周期性特征。风速越高风力机功率波动频率越低。

  • 标签: 大型海上风力机 气动弹性 BEM 模态叠加模型
  • 简介:采用CFD/CSD双向流固耦合算法研究平板结构的气动弹性耦合特性.首先,采用CFD/CSD算法计算平板结构的颤振临界速度,并与已有文献中的实验结果进行比较验证.然后,分别对简支和固支边界条件的三维平板结构进行气动弹性特性分析,计算不同约束情况下流场分布的变化和平板结构的位移响应.同时还考虑加肋和结构材质对平板结构气动弹性特性的影响.

  • 标签: 平板结构 亚音速气流 气动弹性耦合特性 CFD CSD算法 时域响应
  • 简介:摘要:在社会经济与科学技术高速发展背景下,各国对飞机性能、外形研究愈加深入,飞机外形设计中,安全性为主要因素,美观性为次要因素,重要的是要确保飞机各项性能。基于此,对飞机型架外形的静气动弹性修正提出了更高的要求,确保飞机在巡航状态飞行过程中,气动性能得以恢复至巡航设计标准。本文将结合网格N-S方程与结构柔度矩阵方法进行耦合求解,寻求飞机静气动弹性最佳计算方法。以静气动弹性变形过程的可逆性为依据,联合飞机器质量分布、巡航飞行重量、发动机推力等设计参数综合探究,尝试提出静气动弹性效应的飞机型架外形修正方法。

  • 标签: 静气动弹性 飞机型架 外形修正 有效方法
  • 简介:通过求解雷诺平均N—S方程并采用影响系数法,对某重型燃气轮机压气机叶片三个基本正交模态的叶片绕流问题进行了研究;同时结合有限元分析和稳定性参数分析,对压气机叶片气动弹性稳定性进行了初期预判。结果表明:以振型为判断标准的稳定性参数图,可作为压气机设计中气动弹性稳定性的预判工具;本文所述颤振稳定性初期预判方法,可为重型燃气轮机压气机气动弹性稳定性初期设计提供技术支持。

  • 标签: 气动弹性 重型燃气轮机 压气机 稳定性参数 振荡叶栅 影响系数法
  • 简介:针对人展弦比柔性机翼,本文提出了一种考虑结构与气动相互耦合的静气动弹性分析方法,通过以下迭代过程得到结构变形和气动载荷的稳定状态:采用亚音速面元法年和核函数法计算气动影响系数和翼面升力:采用有限元技术计算结构变形:采用B样条函数实现结构网格变形到气动网格变形的插值;采用载荷等效的二角形方法进行气动载筒和有限元节点载荷的转换。最后,通过一个后掠翼算例计算了柔性下的静气动弹性响应,并与刚性情况进行了对比。

  • 标签: 耦合 柔性 变形 载荷
  • 简介:笔者认为,资本、土地、资源、劳动力等生产要素在区域间的流动具有不同弹性,这种特点对西部大开发中的产业选择具有重要影响。(1)劳动力流动具有国际国内有很不同的差异性,就一国内部而言,它具有很高的流动性,因此,西部不具有比东部更低的劳动力成本从而更强的劳动密集型产业的优势;(2)资源具有几乎为零的流动弹从而独占的、排他的先天优势,发展一个地区特有的资源优势型产业和特色产业,是西部产业选择的重点,但资源开发中要强调深加工;(3)资金是高流动性要素,追逐利润是资本流动的动力,西部大开发要制定吸引国内外资金的政策,在新的对外开放领域,让西部先行,形成政策落差和西部的政策优势,西部大开发中要采取多边开放的政策、推进多国参与和多国合作;(4)区位是西部的先天不足,但可以通过发展技术密集、资金密集、高附加值、省动力的产业特别是高新技术产业来转化;(5)知识、技术、信息、人才是知识经济时代最重要最特殊的要素,它们也具有高流动性特点。知识密集、技术密集,资本密集、信息密集的高新技术产业在西部不存在天生障碍,反而是西部经济发展的明智选择、重要选择、必须选择。本文与普遍认同的意见最为不同的观点是:笔者认为西部不具有劳动密集型产业的优势,相反,西部具有发展技术密集和资金密集产业的条件和潜在的优势。

  • 标签: 西部地区 经济要素 要素流动 产业选择 高新技术产业
  • 简介:摘要翼型作为航空高科技发展的产物,被广泛的应用于工业产品的设计。可逆翼型作为特种翼型,也得到了广大学者的关注。选取了三款翼型,分别为对称翼型、S翼型和常规非对称翼型,利用X-foil软件对上述三种翼型气动性能进行数值计算,并对计算结果进行了分析。结果显示,对称翼型的升力和升阻比特性均要优于S翼型,是可逆翼型设计中较为理想的选择。

  • 标签: 可逆翼型 气动特性 X-foil
  • 简介:通过对ASTSA与PATRAN的对比,提出了热阻元的模型建立新思路,同时实现了边界单元材料参数输入、单元死活的实现、内部热生成的判别、载荷类型的选取、时间函数曲线的输入功能以及瞬态计算结果的云图与曲线显示,为其它有限元分析程序与PATRAN平台接口提供了一种有效的途径。

  • 标签: MSC/Patran PCL语言 二次开发 温度场 有限元
  • 简介:概述了气动加热与热响应耦合分析技术的国内外研究进展,给出M.《6飞行器零压力梯度部位气动加热与热响应的耦合分析及试验验证方法。气动加热采用工程算法,在自主开发结构温度场计算软件ASTSA基础上,加入气动加热计算模块,实现了气动加热/热响应耦合分析功能。利用全方程热流密度控制技术,完成了气动加热/热响应耦合地面热模拟试验,实现了对耦合分析结果的试验验证。依据上述分析利试验方法,对受气动加热载荷作用的某导弹油箱的温度场进行了入数值计算和试验测试,计算结果与试验结果吻合较好,说明分析方法是正确的,可以用于工程实际。

  • 标签: 空气动力加热 热响应 耦合分析 热模拟试验
  • 简介:本文针对两种弹性环刚度的计算方法——解析法和有限元法进行了对比,分析了各自的适用条件.并基于有限元法分析了涡动角、凸台参数和配合间隙对弹性环刚度的影响,为弹性环的结构设计提供了参考。

  • 标签: 弹性环 刚度 涡动角 凸台参数 配合间隙
  • 简介:摘 要:为了研究低速翼型参数对气动特性的影响,以NACA3412翼型为参考翼型,改变NACA3412翼型的最大相对弯度、最大弯度位置和相对厚度,模拟改变后的翼型在攻角α范围为-4°~14º的升力系数、阻力系数、升阻比和俯仰力矩系数,分析翼型气动特性变化规律。通过模拟结果得出升阻比最大的翼型,研究结果为低速翼型的设计提供了参考。

  • 标签: 低速翼型 变参数 气动特性 翼型优化
  • 简介:为分析入岩气动潜孔锤用气动逆止阀的密封特性,采用计算流体力学方法得到了平衡槽间隙密封结构与无槽结构的轴向压力分布、不同形状平衡槽的湍流粘度场分布规律,并计算了不同密封结构的泄漏系数。分析结果表明,采用半圆形平衡槽结构时的密封效果可以满足潜孔锤要求。

  • 标签: 气动工具 气动潜孔锤 气动逆止阀 密封特性