民用飞机在控制面偏转情况下的突风响应分析

摘要

突风响应是飞机在不稳定大气中飞行时由扰动气流引起的附加载荷响应，突风载荷是飞机在进行强度设计时的一个重要参数。本文基于Nastran结合CFD软件的方法建立了飞机在控制面偏转时的突风响应计算方法。应用Nastran软件建立了某民用飞机的结构有限元模型，并进行了模态分析，计算了该飞机在控制面不偏转时的突风频域响应。由于Nastran软件不能计算飞机在控制面偏转时的突风响应，所以本文建立的方法为：首先用CFD软件建立飞机气动有限元模行，并用CFD软件计算飞机在控制面偏转时的突风载荷，再将突风载荷导入Nastran软件，计算飞机在突风载荷下的响应时间历程，即为飞机在控制面偏转时的突风响应时间历程，转换为频域历程即为飞机在控制面偏转时的突风频域响应。分别采用Nastran软件方法和Nastran结合CFD软件方法计算飞机在控制面不偏转时的突风响应，两种方法的计算结果吻合较好，表明本文所建立的计算方法合理可行。采用本文建立的方法，计算了副翼打开、副翼振荡和扰流板打开这三个控制面偏转下的飞机突风响应，得到了飞机各个站位的突风响应载荷峰值。

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缩略词

第一章 绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容和研究方法

第二章 连续突风动响应分析

2.1引言

2.2全机建模

2.3结构与气动模型耦合

2.4突风响应分析

2.5本章小结

第三章 飞机控制面不偏转时的突风响应分析

3.1引言

3.2突风谱的时域化

3.3载荷处理

3.4瞬态响应分析

3.5功率谱估计的周期图法

3.6翼根弯矩功率谱对比分析

3.7本章小结

第四章 飞机控制面偏转情况下的突风响应分析

4.1引言

4.2副翼偏转一角度

4.3副翼振荡偏转

4.4扰流板打开

4.5结果对比和分析

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文总结

5.2进一步研究工作的展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文