国家自然科学基金(10432040)
- 作品数：25 被引量：198H指数：9
- 相关作者：叶正寅张伟伟杨永年史爱明杨超更多>>
- 相关机构：西北工业大学北京航空航天大学航天空气动力技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 舵面跨声速气动弹性特性实验装置设计与分析被引量：2
- 2008年
- 根据国内现有跨声速风洞实验条件,采用仿真设计和传统设计相结合的方法,设计了可以进行舵面跨声速气动弹性特性研究的舵面模型两自由度柔性支撑实验装置。该实验装置主要由弹性元件、配重和舵面部分组成。调节弹性元件圆轴的直径和长度可以改变支撑的弯曲刚度和扭转刚度,在配重盘上增减配重可以改变系统的质量特性。通过对实验装置的结构动力建模,对不同配重状态下的装置进行了模态计算和分析,计算结果显示实验装置的前两阶模态分别为舵面沉浮模态和舵面扭转模态,结果表明实验装置的这种结构形式能够满足舵面相对刚性的假设,可以用于研究舵面弯扭耦合颤振问题。同时用PK(Panovsky-Kielb)法对舵面的风洞实验设计参考点的颤振临界速度进行了估算,计算的颤振结果满足现有风洞实验条件。
- 季辰刘子强傅光明
- 关键词：跨声速风洞气动弹性颤振舵面
- 跨音速颤振的主动抑制研究被引量：6
- 2007年
- 运用基于非定常Eu ler方程的气动力辨识技术,得到跨音速非定常气动力的降阶模型。基于耦合结构方程、主翼和控制面的气动力状态方程,在状态空间内建立了跨音速伺服气动弹性分析模型。运用基于输出反馈的次优控制方法设计控制律。算例首先分析了跨音速伺服气动弹性标准算例(BACT W ing)的开环结果,基于ROM技术的分析结果与基于Eu ler方程的数值仿真结果及实验结果作了比较。而后将基于ROM技术的闭环分析结果与基于Eu ler方程的伺服气动弹性数值仿真结果也作了对比,以验证控制律的设计方法和伺服气动弹性分析方法的正确性。次优控制方法设计的控制律可将颤振速度提高15%左右。
- 张伟伟叶正寅
- 关键词：跨音速伺服气动弹性颤振ROM次优控制
- 飞行器跨音速颤振特性并行计算研究
- 本文研究以多台微机组成的实验型分布式计算机系统为硬件基础,利用无限插值方法(TFI)生成三维多块贴体运动网格,以Navier-Stokes方程为流动控制方程,求解三维机翼和翼—身—尾简化全机组合体复杂外形的跨音速非定常气...
- 史爱明杨永年梁强叶正寅
- 关键词：N-S方程颤振跨音速并行计算超临界机翼
- 文献传递
- 基于动态近似边界条件的气动弹性数值模拟被引量：1
- 2007年
- 发展了一种利用欧拉方程计算非定常气动力的数值方法,通过在固定物面边界上满足动态近似边界条件计算出非定常气动力,避免了在每个时间步重新生成网格或需用动网格技术进行网格变形处理过程,提高了计算效率。运用这种方法计算了一系列非定常气动力算例,并与非结构动网格准确边界条件下的欧拉方程解和实验数据进行了比较,进一步分析了翼型俯仰角和马赫数对非定常气动力相对误差的影响。将气动力解算器与结构方程耦合进行气动弹性数值模拟,计算了跨音速具有S型颤振边界的二元气动弹性标准算例-Isogaiwing。算例结果表明,利用动态近似边界条件的欧拉方程具有简便、高效的特点,并能在小振幅情况下得到与精确边界条件精度相当的非定常流场解,还可以用于气动弹性分析。
- 何辉张伟伟叶正寅
- 关键词：气动弹性颤振翼型欧拉方程非定常气动力
- 结合定常CFD技术的当地流活塞理论被引量：11
- 2004年
- 结合定常 CFD技术和超音速非定常气动力工程计算方法——活塞理论 ,发展了一种基于超音速、高超音速定常流场求解非定常气动力的当地流活塞理论。适用于超音速、高超音速飞机颤振中的小振幅非定常气动力计算。通过与非定常 Euler方程求解结果的比较 ,发现在马赫数不太高或大迎角的超音速流动中 ,其精度比原始活塞理论高得多 ,也能够计算超音速、高超音速下大钝头和考虑机身干扰的复杂外形非定常气动力 ,扩大了活塞理论的应用范围。与非定常 Euler方程或N- S方程的数值求解相比 。
- 张伟伟史爱民王刚叶正寅
- 关键词：当地流活塞理论CFD超音速高超音速非定常气动力颤振
- 弹性导弹的连续与离散阵风响应被引量：16
- 2007年
- 导弹在空中飞行时会受到阵风的干扰,过大幅值的阵风响应可能影响结构安全、飞行性能及攻击精度.为此,基于导弹刚体/弹性耦合运动方程和准定常气动力,建立了导弹气动伺服弹性系统的连续与离散阵风响应分析方法.对于连续阵风,通过频率响应函数来计算响应的功率谱密度;对于离散阵风,则在状态空间方程的基础上时间积分求得响应历程.以某导弹为例,进行了气动伺服弹性稳定性分析、连续和离散阵风响应分析,并提出了飞行控制系统的改进设计.数值结果表明,结构与控制之间的不利耦合可能使系统的稳定性和阵风响应特性恶化,在控制回路中增加合适的结构陷波器可有效减小弹性模态的不利影响.
- 吴志刚杨超
- 关键词：阵风响应气动伺服弹性稳定性导弹
- 亚跨风洞中舵面亚临界颤振试验被引量：3
- 2011年
- 设计了舵面颤振试验装置，在亚跨超风洞中对展弦比2．0的NACA0012矩形舵面开展了颤振试验研究。试验马赫数范围为0．3～0．75。试验采用直接观测法获得舵面在不同质量特性条件下的亚声速和接近跨声速的颤振特性。同时还采用亚临界数据分析方法对试验的扭转应变信号进行了离线分析，即通过采用ARMA方法识别扭转应变信号的阻尼和频率，并通过阻尼外插得到颤振临界动压值。研究结果表明：该试验装置可以用于在现有亚跨超风洞中开展舵面颤振问题研究。当采集的亚临界信号为典型指数衰减信号时，以ARMA方法为基础的亚临界颤振试验技术可以稳定地识别出信号阻尼和频率，并较为准确地获得舵面的颤振临界动压、颤振频率等颤振参数。
- 季辰冉景洪刘子强
- 关键词：舵面颤振试验亚临界ARMA
- 跨音速三维操纵面嗡鸣数值方法研究被引量：1
- 2006年
- 在非结构化动态网格耦合欧拉方程求解跨音速非定常流场的基础上,考虑了翼面-操纵面系统的缝隙间网格运动问题。采用中心有限体积法进行空间离散和双时间方法进行时间推进求解非定常欧拉方程。通过与气动力方程的联立求解,在时域内用四步龙格-库塔方法求解结构运动方程。数值分析研究了NA SA三维操纵面嗡鸣标模算例——全翼展操纵面NA SP(N ationalA eroSpace P lane)基本型机翼-操纵面嗡鸣现象,并和风洞实验结果进行了对比,取得了一致的结果,说明了该方法的正确性。
- 史爱明杨永年叶正寅
- 基于气动力降阶模型的跨音速气动弹性稳定性分析被引量：13
- 2007年
- 基于离散型输入输出差分模型，运用非定常CFD方法训练信号，然后运用最小二乘方法进行参数辨识，得到降阶的非定常气动力模型，再将该离散差分模型转换为连续时间域内的状态方程。耦合气动状态方程和结构状态方程．得到耦合系统的气动弹性状态方程。求解不同动压下状态矩阵的特征值，根据根轨迹图分析系统的稳定性特性。分析结果与直接耦合CFD／CSD方法结果相吻合，可以计算跨音速非线性气动弹性问题。其计算效率比直接耦合CFD／CSD方法提高1～2个数量级。针对Isogaiwing在跨音速出现的S型颤振边界进行了较为细致的分析，阐述了该现象是由于系统诱发颤振的分支随着速度（来流动压）的提高而发生转移所导致的。
- 张伟伟叶正寅
- 关键词：跨音速气动弹性颤振降阶模型
- 两种跨声速气动弹性问题分析研究被引量：6
- 2005年
- 在非结构运动网格基础上,采用中心有限体积法进行空间离散和双时间方法进行时间推进求解非定常欧拉方程。通过与气动力方程的联立求解,在时域内用四步龙格-库塔方法求解结构运动方程。分析和研究了二维嗡鸣和三维机翼颤振这两种跨声速非线性气动弹性问题。二维嗡鸣问题的研究考虑了翼面-舵面系统的缝隙间网格运动、缝隙对嗡鸣的影响和扰流片对嗡鸣的抑制。耦合多自由度Lagrange结构运动方程数值模拟了三维机翼的颤振问题。通过跨声速标模算例AGARD445.6机翼的颤振计算,计算的颤振临界速度与实验值有5%左右的误差,验证本方法的正确性。由于本方法是在对外形具有良好普适性的非结构动网格基础上完成的,具有良好的工程实践价值。
- 史爱明杨永年叶正寅
- 关键词：嗡鸣颤振跨声速扰流片
