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申请/专利权人:天目山实验室
摘要:本发明公开了一种考虑非定常气动力修正的阻力舵机翼颤振分析方法,属于飞翼式飞机的阻力舵颤振分析领域;具体为:针对目标阻力舵机翼,通过计算流体力学方法得到该机翼不同模态运动下的非定常气动力,进而得到颤振点处的高精度气动力系数矩阵,对工程方法得到的一系列低精度气动力系数矩阵进行等比例修正。修正后的气动力系数矩阵基于匹配马赫数的频域颤振求解方法计算颤振;若两次颤振计算结果不满足收敛条件,将颤振速度和频率代入非定常气动力求解中进行迭代,直至收敛,得到不同开裂角下修正后的颤振速度。本发明考虑了阻力舵开裂角对流场的影响,在提高阻力舵机翼颤振分析准确性的同时也兼顾了计算效率。
主权项:1.考虑非定常气动力修正的阻力舵机翼颤振分析方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一、针对目标阻力舵机翼,通过有限元分析方法对该机翼进行模态分析,得到该机翼的有限元模型;步骤二、采用工程气动力计算方法,获取该有限元模型确定马赫数下的各颤振点分别对应的初始减缩频率值,对应查表得到各频率处的低精度气动力系数,每个减缩频率分别对应一个AIC矩阵;步骤三、针对当前工况下的颤振点A,基于频域颤振求解方法计算该颤振点A处阻力舵机翼的颤振速度和频率;同时得到影响颤振的主要模态;不同工况对应阻力舵面不同的开裂角;步骤四、在颤振点A处,机翼按照颤振频率做往复正弦运动,来流速度为颤振速度;采用基于计算流体力学方法计算主要模态运动下的非定常气动力系数,进一步得到高精度气动力系数;具体公式为: V表示机翼的飞行速度;ρ表示大气密度;Qik为AIC矩阵;q表示广义坐标;步骤五、将高精度气动力系数替换该颤振点A处的低精度气动力系数,并得到高精度对低精度矩阵在该颤振点A处的修正系数S,利用该修正系数S计算其余减缩频率下的修正后数据;修正系数S公式为 其中AIChk0代表颤振点A处的高精度数据,AIClk0代表颤振点A处低精度数据,AIClkn代表其余减缩频率下的低精度数据,AICckn代表其余减缩频率下的修正后数据;步骤六、将每个减缩频率下的低精度气动力系数矩阵分别与各自的修正后数据点乘,得到各自对应的高精度气动力系数矩阵,从而得到所有减缩频率下修正后的系列AIC矩阵;步骤七、返回步骤三,利用修正后的系列AIC矩阵重新计算第一次迭代后的颤振速度及频率,并判断与迭代之前的颤振速度和频率相对差别是否小于5%,如果是,则满足收敛条件,得到最终修正后的颤振速度及频率;否则,再将第一次迭代结果代入新一轮的非定常气动力计算,进行第二次修正,直至相邻两次迭代结果达到收敛标准,得到最终修正结果。
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