航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2012年
5期
788-795
,共8页
韩冰%徐敏%蔡天星%姚伟刚
韓冰%徐敏%蔡天星%姚偉剛
한빙%서민%채천성%요위강
垂尾抖振%大后掠三角翼%大迎角%弯扭耦合%抖振加速度
垂尾抖振%大後掠三角翼%大迎角%彎扭耦閤%抖振加速度
수미두진%대후략삼각익%대영각%만뉴우합%두진가속도
采用数值模拟方法研究了大后掠三角翼前缘涡破裂诱导的垂尾抖振问题,分析了大迎角条件下的垂尾抖振特性.采用Navier-Stokes方程求解非定常气动力、耦合结构动力学方程,建立了气动弹性方程,在时域内采用松耦合方式推进以得到垂尾结构响应.研究结果表明:涡破裂流的脉动频带覆盖了垂尾扭转模态的固有频率,诱发了垂尾抖振现象;与传统的颤振频域响应特性不同,垂尾抖振响应的各阶位移与加速度响应主频均位于各阶结构模态固有频率附近.此外,弯曲与扭转响应存在耦合效应,且耦合作用的频率与提取的垂尾表面气动载荷脉动频率一致.垂尾的位移响应由一阶弯曲模态主导,振幅不大;加速度响应主要由扭转模态产生,量级较大,使结构持续遭受严重的附加惯性载荷作用.
採用數值模擬方法研究瞭大後掠三角翼前緣渦破裂誘導的垂尾抖振問題,分析瞭大迎角條件下的垂尾抖振特性.採用Navier-Stokes方程求解非定常氣動力、耦閤結構動力學方程,建立瞭氣動彈性方程,在時域內採用鬆耦閤方式推進以得到垂尾結構響應.研究結果錶明:渦破裂流的脈動頻帶覆蓋瞭垂尾扭轉模態的固有頻率,誘髮瞭垂尾抖振現象;與傳統的顫振頻域響應特性不同,垂尾抖振響應的各階位移與加速度響應主頻均位于各階結構模態固有頻率附近.此外,彎麯與扭轉響應存在耦閤效應,且耦閤作用的頻率與提取的垂尾錶麵氣動載荷脈動頻率一緻.垂尾的位移響應由一階彎麯模態主導,振幅不大;加速度響應主要由扭轉模態產生,量級較大,使結構持續遭受嚴重的附加慣性載荷作用.
채용수치모의방법연구료대후략삼각익전연와파렬유도적수미두진문제,분석료대영각조건하적수미두진특성.채용Navier-Stokes방정구해비정상기동력、우합결구동역학방정,건립료기동탄성방정,재시역내채용송우합방식추진이득도수미결구향응.연구결과표명:와파렬류적맥동빈대복개료수미뉴전모태적고유빈솔,유발료수미두진현상;여전통적전진빈역향응특성불동,수미두진향응적각계위이여가속도향응주빈균위우각계결구모태고유빈솔부근.차외,만곡여뉴전향응존재우합효응,차우합작용적빈솔여제취적수미표면기동재하맥동빈솔일치.수미적위이향응유일계만곡모태주도,진폭불대;가속도향응주요유뉴전모태산생,량급교대,사결구지속조수엄중적부가관성재하작용.