基于流-固耦合算法的跨/超声速曲壁板气动弹性分析

作     者：梅冠华 张家忠 康灿 MEI Guanhua;ZHANG Jiazhong;KANG Can

作者机构：江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 

基　　金：国家973计划(2012CB026002) 国家科技支撑计划(2013BAF01B02) 江苏高校优势学科建设工程资助项目 江苏大学高级人才科研启动基金(15JDG155) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2016年第35卷第22期

页      码：54-60,71页

摘      要：采用流-固耦合算法研究了曲壁板在跨/超声速气流下的气动弹性特征。首先,给出了曲壁板的Von Kármán几何大变形运动方程,并对其进行了标准有限元离散。然后,简述了流动的控制方程、数值解法、动网格和流-固耦合方式。最后,对曲壁板的气动弹性响应进行了数值模拟和分析。结果表明弯曲造成壁板的初始气动载荷非零,使得其与平壁板的气动弹性特征大相径庭:稳定的曲壁板存在静气动弹性变形;马赫数为2时,曲壁板失稳后,其颤振负向峰值远大于正向峰值,且弯曲高度的增大会诱发混沌型的振动;马赫数为0.8和0.9时,曲壁板仅会发生正向变形;马赫数为1.2时,失稳后曲壁板的颤振中心偏向了负方向。所得结果为高速飞行器的壁板设计和颤振抑制提供了依据,所提算法可推广应用于其它气动弹性问题的数值分析。

主 题 词：壁板颤振 流 -固耦合 气动弹性 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080101[080101] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2016.22.009

馆 藏 号：203209191...