摘要：为了削弱涡激振动对结构的疲劳破坏作用,采用一种柱体直径沿展向非均匀变化的几何扰动作为减振或抑制措施。通过直接数值模拟,研究低Re数(100)下gf入几何扰动后具有圆形截面柱体的水动力载荷及其变化的特征.引入的几何扰动分别为谐波型和圆锥型两种。计算的无量纲扰动波长为4,6和8;扰动强度(扰动波高与扰动波长之比)分别为0.0125,0.025,0.05,0.1和0.2。计算结果表明,引入扰动后,相比引入扰动前的直柱体,两种扰动型式下的平均阻力系数均显著增大,而脉动升力系数在特定扰动波长时则显著减小。此外,水动力载荷系数都出现特定扰动范围(如扰动波长或扰动强度)下极小值现象,从而为后期设计提供优化依据。

摘要：考虑不确定因素的稳健优化设计在飞行器气动外形设计选型中至关重要。针对环境扰动下稳健优化的研究较多,而对几何不确定性的关注则相对较少。为量化几何不确定性,采用主成分分析(PCA)方法,对RAE2822翼型的参数化过程进行了研究,并揭示了翼型的主要几何变形模态。采用敏感度分析方法,指出厚度变形模态、弯度变形模态及上翼面最大厚度位置的轴向位移模态是主要影响模态,并将其作为扰动模态进行稳健优化研究。结果表明:不考虑扰动的确定优化翼型的升力变化更加剧烈,标准差增大近200%;考虑几何扰动的优化翼型稳健性更高,在平均性能提升的同时,无论是升力还是阻力的变化都比原始RAE2822翼型更小。

摘要：为确定脱胶缺陷对复合材料加筋板屈曲及后屈曲特性的影响,对含不同脱胶缺陷工型筋条的复合材料加筋板进行了压缩试验研究。结果表明,30mm和50mm的缺陷对试验件承载能力影响很小,当缺陷尺寸增至80mm时,试验件后屈曲承载能力明显下降。借助超声检测技术对缺陷的扩展行为进行了监测,结果表明,当压缩载荷达到破坏载荷的85.3%时,预制缺陷的对角位置处出现扩展迹象。通过影像云纹法获得两半波和三半波失稳模态的形成过程。对失稳模态的监测结果还表明,随缺陷长度增加,该型加筋板的失稳模态从三半波向两半波转换。在试验基础上,利用ABAQUS软件建立有限元(FE)模型,依次进行了屈曲及后屈曲过程的数值模拟。屈曲分析用于获得试验件的失稳载荷及模态,在后屈曲分析中将失稳波形以几何扰动的形式引入FE模型,最终计算结果与试验结果基本吻合,表明该模型可以用于复合材料加筋板屈曲及后屈曲性能的预测。