摘要：针对某型验证机纵向伺服弹性稳定性裕度不足的问题,建立了基于结构模态耦合试验和仿真的分析方法。通过比较原型机与验证机之间传感器幅值裕度和响应曲线,初步判定传感器安装结构响应过大为此次裕度不足的主要原因。通过控制律仿真环节和机体动力学仿真环节建立了结构模态耦合仿真模型,模拟试验输入信号,获得传感器响应数据。通过结构模态耦合仿真,验证了倍频现象是导致传感器安装结构响应过大的原因,进而导致纵向稳定性裕度不足。提出了一种传感器支持系统可调频率动态控制装置,可有效提升结构模态耦合试验稳定性裕度。

摘要：基于CFD的颤振计算时域方法通常在模态空间内耦合求解Euler/N-S方程和结构运动方程,局限于线性结构。为了研究温度等非线性因素对颤振特性的影响,本研究将Nastran软件的线性和非线性结构运动方程逐步积分求解的CSD方法与非定常CFD求解器时域耦合,并利用径向基函数法进行流固耦合界面数据传递,构建出结构线性和非线性的颤振计算方法。采用所建立的结构线性和非线性颤振计算方法对一平板机翼进行分析,验证了方法的可靠性。最后建立了能够模拟温度实时变化过程的颤振计算方法,研究了温度对材料的影响引起的非线性颤振特性的变化。

摘要：颤振风洞试验是飞机气动弹性设计中的必要手段,随着先进飞机对气动弹性品质要求的不断提高,通过颤振风洞试验进行快速结构选参的需求更加迫切,为实现多样化的变参设计需求并压缩模型设计、制造周期,探索并发展了一种基于3D打印技术的低速颤振模型设计方法。针对某机翼变刚度低速颤振风洞试验要求,采用3D打印结构相似颤振模型方案,通过可拆卸蒙皮设计实现模型局部刚度可变,完成了模型结构设计、综合优化、制造和风洞试验,研究了机翼颤振耦合机理和局部刚度对颤振特性的影响,验证了3D打印颤振模型设计方法的可行性和有效性。

摘要：操纵面颤振是制约飞机性能的关键因素,对颤振设计而言,需要从总体布局、结构刚度、惯性特性等方面入手,综合权衡各种因素。针对某机翼及舵面,建立结构动力学有限元模型,在分析机翼及舵面固有特性与不可压流假设颤振特性基础上,研究带后缘舵面驼峰型颤振与经典弯扭颤振的转换规律,包括操纵刚度、舵面刚度、舵面质量分布等关键因素,总结了设计要素对舵面型颤振特性的影响规律,并对颤振模型数值计算与风洞试验进行了对比分析,结果验证了所取颤振设计参数的有效性,可以作为机翼带舵面颤振设计的重点要素。

摘要：在流场-结构温度场同步计算方法的基础上,建立了多物理场全时域耦合分析方法,将方法应用于沿轨道运动的高超声速全动翼面热气动弹性稳定性分析。采用基于有限体积模型的CFD同步计算方法求解高超声速流场和结构温度场,建立映射关系实现结构有限元模型气动载荷加载和温度场赋值。采用移动坐标系和动网格相结合的方式描述变速度飞行和翼面偏转过程。通过坐标系变换将翼面偏转过程和振动过程的网格变形量叠加,考虑翼面振动和偏转的耦合非定常效应。针对沿轨道运动的高超声速飞行器,建立了同步计算方法与全时域耦合分析方法相结合的热气动弹性稳定性分析流程。研究发现,与同步计算方法相比,全时域耦合分析方法能够模拟结构振动对流场和结构温度场的影响,计算得到的监测点热流密度波动幅值占热流峰值的10%左右,而温度变化并不明显,相比于刚体模型,监测点温度只下降了0.3%左右。全时域耦合热气动弹性分析方法得到的颤振临界点在4-5号状态点之间,颤振形式为铰链扭转模态与一阶弯曲模态的耦合颤振,与"冻结"模态的热颤振方法结果一致。