基于高阶面元法的飞机静气动弹性分析方法

摘要

建立了一种基于高阶面元法的飞机气动力分析方法，并基于高阶面元法结合模态法对弹性机翼进行了静气动弹性分析。利用高阶面元法计算了大展弦比机翼亚音速气动力和小展弦比机翼亚、超音速气动力，并以小展弦比机翼为研究对象，通过模态法实现气动与结构的耦合，分析了机翼结构弹性变形对气动力的影响。本文重点研究了机翼的气动力系数、翼根载荷、结构变形、不同展向位置的压力分布等参数的变化趋势，并将部分结果与低阶面元法、基于风洞试验气动力所得结果进行了对比。结果表明：高阶面元法计算所得气动力具有较高的精确性;基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法具有方法可行、分析可靠和计算高效等特点，可以为飞机初步设计提供较为全面的静气动弹性结果。