计及热效应的小展弦比机翼气弹稳定性分析

摘要

以小展弦比机翼为例,分析其在超声速巡航过程中翼面的气动弹性稳定性。采用分层求解思路,按时间序求解超声速巡航过程瞬态热环境下的翼面温度分布、热模态和颤振边界。分析可知:在根部完全固支条件下,结构各阶固有频率在气动加热初期较常温时均有所提高,随着气动加热的进行,其各阶固有频率却不同程度上发生下降,特别是扭转模态频率;固有频率的下降直接降低气流中机翼弯、扭模态耦合频率,最终降低飞行器的颤振边界;不同的边界约束条件对机翼内部热应力的变化规律影响程度不同,边界约束越少,热应力的变化对结构刚度和颤振边界的影响也越小。