弹性变形对机翼气动特性影响的研究

摘要

目前,对机翼在气动、结构方面分别进行了大量研究,相关的空气动力学、结构力学等学科的发展已经很完善。而机翼的气动特性和结构变形是密切相关的。空气动力学和结构力学的交叉衍生一门新的科学——气动弹性力学。随着飞机性能的不断提高,气动弹性的影响也逐渐突显出来,从而气动弹性分析在飞行器设计中的作用也越来越重要。气动弹性问题已经成为飞行器设计者必须要考虑的设计条件之一。
　　本文首先就飞行器气动弹性的发展现状做了相应的阐述,在此基础之上介绍了弹性结构模型的建立和分析方法,同时阐述了表面样条函数法和线性样条函数法这两种插值方法。针对静气动弹性包括三种类型:扭转发散、载荷重新分布和操纵效率的问题,从其基本原理上对静气动弹性运动方程作了相应的描述。
　　最后,对某机翼进行了静气动弹性问题求解,用两种方法计算了其在给定攻角、不同马赫数下的工况,求出机翼在刚体和弹性条件下的升力系数、扭矩系数和最大变形,并对结果作了相应的分析和讨论。结果表明,升力系数和最大变形的变化均在弹性允许范围内,这是与理论预期结果相符的,从而侧面说明了计算方法可信度。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 论文的背景与意义

1.2 飞行器气动弹性问题的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 弹性结构力学与插值原理

2.1 弹性结构分析模型的建立

2.2 结构网格与气动网格的联系

2.3插值理论

2.4 本章小结

第3章 静气动弹性问题的基本原理和解析方法

3.1 静气动弹性问题的基本原理

3.2 气动矩阵的生成

3.3 静气动弹性运动方程

3.4 求解静气动弹性运动方程

3.5 本章小结

第4章 静气动弹性算例

4.1 Nastran软件简介

4.2 机翼模型的建立

4.3 边界条件设置

4.4 计算结果及分析

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢