弹性薄壁结构跨音速动态特性风洞实验研究

摘要

为研究高速飞行中飞行器仪器舱段结构的振动问题,在某跨音速风洞中对缩比模型进行了实验.实验中采用弹性薄壁结构模型,考虑了结构弹性变形与气动力的耦合作用。通过应变片传感器及信号处理仪器获得了从0.2至1.05之间13个实验马赫数下结构关健部位的振动响应数据.通过计算获得了测量信号的功率谱密度分布、结构上信号能量的分布以及信号能量随实验马赫数的变化情况,定性分析了结构的动态响应特性。分析结果表明:各测点处的振动信号功率谱密度主要峰值出现于高频段2000～2100Hz内,结构的动态响应并非通常的低阶模态响应;虽然仪器舱段具有一定的迎风角度,但该段的弹性振动能量并非最大;在跨音速过程中,随着实验马赫数的增加,结构各测点处的振动信号能量将会出现突变.