考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析

作     者：王伟 周洲 祝小平 王睿 Wang Wei;Zhou Zhou;Zhu Xiaoping;Wang Rui

作者机构：西北工业大学无人机特种技术重点实验室陕西西安710065 西北工业大学无人机研究所陕西西安710065 

基　　金：国家自然科学基金(11202162 11302178)资助 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2014年第32卷第4期

页      码：499-504页

摘      要：大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人机机翼结构的几何非线性弹性变形;编写了空间共旋坐标有限元求解代码,利用计算流体力学软件FLUENT计算气动力,构造了流固耦合求解器;研究了类"太阳神"布局太阳能无人机几何大变形下的静气动弹性响应问题。研究结果表明:无人机受载变形后导致升阻比降低,翼尖弯曲变形为展长的13%时,升阻比降低4.2%,滚转力矩导数增加了300%,偏航力矩导数增加了350%;几何非线性效应改善了气动载荷在展向的分布,有利于机翼结构设计。研究工作对大柔性太阳能无人机的设计具有一定的参考意义。

主 题 词：几何非线性 CR理论 柔性结构 横航向稳定性 静气动弹性 太阳能无人机 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-2758.2014.04.004

馆 藏 号：203981655...