摘要：在飞行器多学科优化设计中,高空风场是有重要影响的不确定性因素,需要准确获取其统计特性。高空风场条件风速的概率分布是特定的,为了便于将高空风场概率模型用于不确定性设计,减少计算量,提出了高空风场条件风速概率分布与正态分布差异的分析方法,给出了将高空风场条件风速概率分布简化为正态分布的适用条件。数值仿真结果表明:在纬度为24.3°N~42.2°N范围内,不同地区高空风场条件风速概率密度与正态分布概率密度的差异在海拔2~30 km范围内呈喇叭形分布,在海拔15 km附近,高空风场条件风速概率密度与正态分布概率密度最接近,高空风场条件风速的概率分布可近似假设为正态分布。综合以上工作,给出了在飞行器不确定性设计中考虑条件风速不确定性时,生成随机样本方法的选择建议。

摘要：为了适装新型发射平台和进一步提高射程能力,高速飞行器需要采用折叠翼/舵的方案。高速飞行器面临的严酷高温环境和时变气动载荷条件,使折叠舵的结构动力学特性更加复杂,给开展折叠舵极端条件下热气动弹性特性的准确分析带来严峻挑战。本文构建了综合考虑温度、载荷、机构间隙和摩擦特性等因素的折叠机构力学模型,通过非线性有限元分析获得了不同因素影响下的连接刚度,并开展常温和高温试验验证研究。基于固有模态对结构进行降维简化,基于修正的三阶活塞理论建立了气动力模型,采用准定常模型对特定飞行剖面的颤振特性进行评估。基于Abaqus结构模型和STAR-CCM+气动模型,开展了时域响应分析。结果表明:常温和高温条件下,折叠机构转动刚度的计算结果与试验结果整体相对误差小于10%,具有较好的一致性,验证了模型的准确性和可用性;采用CFD与CSD耦合计算方法获得的临界颤振速度低于采用修正的三阶活塞理论结果,CFD/CSD耦合计算方法更加保守。本文建立的方法可为飞行器舵面颤振特性进行有效预示,对新型高速飞行器设计具有重要指导作用。

摘要：为开展捷联惯组减振系统优化设计,提出了捷联惯组减振系统角振动固有频率预示方法。建立了某捷联惯组减振系统简化动力学模型,对其动力学特性进行分析,试验验证结果表明,角振动固有频率预示结果与试验结果的相对偏差为-3.8%,预示结果与试验结果接近。进一步,为获取捷联惯组减振系统角振动固有频率的概率分布,考虑减振器刚度的随机分布,将蒙特卡罗方法与核密度估计法结合,开展了角振动固有频率的参数不确定性分析。通过仿真获得了不同样本组数的角振动固有频率变异系数与减振器刚度变异系数的量化关系,为惯组减振器刚度离散程度的量化控制及角振动固有频率的偏差设计提供了依据。

摘要：本文建立了某气动弹射装置与机载武器弹射分离过程的气-刚-柔多场耦合系统分析模型,涵盖了弹射装置的气体运动、机载武器的刚体运动以及弹性运动等多种因素,并获得典型地面联合弹射投放试验的验证,分析确定了机载武器弹性的影响,可支撑机载武器及其弹射投放系统的设计。

摘要：基于位移矢量方程和非线性有限元,建立了可折叠翼面局部铰接锁紧结构连接刚度求解方法,并开展翼面整体静力/振动特性的理论研究和试验验证。首先,构建了考虑可折叠翼面柔性变形和配合间隙影响的位移矢量方程;然后,对折叠翼面局部铰接结构进行静力学分析,并基于粒子群优化方法对位移矢量方程中的转动矩阵和平移矢量进行求解,获得不同载荷下铰接锁紧结构的非线性刚度;最后,将局部结构刚度值带入整体翼面结构的板-弹簧模型中,并开展静力学分析和模态分析,研究表明理论预示结果与试验结果具有较好的一致性,验证了刚度计算方法的精度和可用性。本文提出的方法对可折叠翼面锁紧结构优化设计、翼面结构动力学分析预示等均具有一定的参考性。