計及熱效應的結(jié)構(gòu)氣動彈性穩(wěn)定性分析若干問題研究.pdf

1、氣動彈性穩(wěn)定性問題是空氣動力(或流體動力)與它所引起的繞流彈性物體的變形和位移發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的。氣動彈性穩(wěn)定性問題中最重要的一個問題就是顫振，它是結(jié)構(gòu)在氣動力、慣性力和彈性力作用下剛好維持簡諧運動的一種自激振動，如果結(jié)構(gòu)自身阻尼不能耗散結(jié)構(gòu)自激振動帶來的能量，結(jié)構(gòu)則會因振幅過大而發(fā)生顫振破壞。超聲速或高超聲速氣流造成嚴重的氣動加熱會改變結(jié)構(gòu)的固有振動特性，進而會影響到結(jié)構(gòu)的氣動彈性穩(wěn)定性。
　　對比分析了亞音速氣流中AGARD

2、445.6機翼弱模型的顫振試驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，驗證了亞音速氣彈分析中利用偶極子格網(wǎng)法進行氣動建模的準確性，以及v-g法和p-k法在顫振邊界識別上的適用性和快捷性。
　　研究了小展弦比機翼在氣動加熱過程中的翼面溫度場分布情況，分析了氣動加熱過程中機翼結(jié)構(gòu)的應力-應變和位移場變化情況，機翼在根部完全固支條件下，其應力最大值出現(xiàn)在迎風處的根部約束處，最小值則出現(xiàn)在最大值的對角處，應力-應變和位移的最大值均隨著氣動加熱的進行逐漸變大。

3、r>　　分析了氣動加熱對結(jié)構(gòu)振動特性和氣彈穩(wěn)定性的影響，探究了影響結(jié)構(gòu)固有頻率和顫振臨界數(shù)據(jù)的根本原因。氣動加熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻的溫度分布，一方面使材料的機械性能產(chǎn)生不同程度的退化，另一方面溫差導致的熱變形在邊界約束條件下會在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生熱應力，引起附加剛度效應。針對根部完全固支的小展弦比機翼，熱應力在氣動加熱初期提高了其各階固有頻率，但隨著氣動加熱的推進，各階固有頻率卻不同程度的發(fā)生下降，其一階扭轉(zhuǎn)頻率下降高達23.74％，機翼固有頻