空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2013年
4期
413-419,436
,共8页
弹性飞行器%动力学建模%多学科耦合%飞行动力学
彈性飛行器%動力學建模%多學科耦閤%飛行動力學
탄성비행기%동역학건모%다학과우합%비행동역학
flexible aircraft%dynamic modeling%multi-discipline%flight dynamics
随着飞行器结构模态频率与刚性模态频率愈加接近,弹性效应对弹性飞行器飞行动力学特性的影响变得愈加明显,特别是操稳特性将变得更加的复杂和严峻,已经不能用“刚性飞行器”的分析方法进行研究,因此迫切需要为弹性飞行器建立能够包含多学科耦合的飞行动力学模型.本文对弹性飞行器飞行动力学建模的相关研究进行了总结与发展:首先简要阐述了建立多学科耦合弹性飞行器飞行动力学模型的必要性;然后对传统的弹性飞行器飞行动力学模型进行了研究,分析总结了这些方法的优缺点;最后在此基础上提出了一种新的体轴系(瞬态坐标系),并利用拉格朗日方程和有限元思想推导了该坐标系下的动力学模型,该模型克服了传统模型的缺点,并准确自然地耦合了结构动力学、飞行动力学、空气动力学与控制等学科,较现有的模型而言,该模型能更充分更全面的描述弹性飞行器飞行过程中流场、结构、控制和飞行力学之间的交叉耦合特性.本文的研究成果可为弹性飞行器的动态特性分析提供必要的理论基础.
隨著飛行器結構模態頻率與剛性模態頻率愈加接近,彈性效應對彈性飛行器飛行動力學特性的影響變得愈加明顯,特彆是操穩特性將變得更加的複雜和嚴峻,已經不能用“剛性飛行器”的分析方法進行研究,因此迫切需要為彈性飛行器建立能夠包含多學科耦閤的飛行動力學模型.本文對彈性飛行器飛行動力學建模的相關研究進行瞭總結與髮展:首先簡要闡述瞭建立多學科耦閤彈性飛行器飛行動力學模型的必要性;然後對傳統的彈性飛行器飛行動力學模型進行瞭研究,分析總結瞭這些方法的優缺點;最後在此基礎上提齣瞭一種新的體軸繫(瞬態坐標繫),併利用拉格朗日方程和有限元思想推導瞭該坐標繫下的動力學模型,該模型剋服瞭傳統模型的缺點,併準確自然地耦閤瞭結構動力學、飛行動力學、空氣動力學與控製等學科,較現有的模型而言,該模型能更充分更全麵的描述彈性飛行器飛行過程中流場、結構、控製和飛行力學之間的交扠耦閤特性.本文的研究成果可為彈性飛行器的動態特性分析提供必要的理論基礎.
수착비행기결구모태빈솔여강성모태빈솔유가접근,탄성효응대탄성비행기비행동역학특성적영향변득유가명현,특별시조은특성장변득경가적복잡화엄준,이경불능용“강성비행기”적분석방법진행연구,인차박절수요위탄성비행기건립능구포함다학과우합적비행동역학모형.본문대탄성비행기비행동역학건모적상관연구진행료총결여발전:수선간요천술료건립다학과우합탄성비행기비행동역학모형적필요성;연후대전통적탄성비행기비행동역학모형진행료연구,분석총결료저사방법적우결점;최후재차기출상제출료일충신적체축계(순태좌표계),병이용랍격랑일방정화유한원사상추도료해좌표계하적동역학모형,해모형극복료전통모형적결점,병준학자연지우합료결구동역학、비행동역학、공기동역학여공제등학과,교현유적모형이언,해모형능경충분경전면적묘술탄성비행기비행과정중류장、결구、공제화비행역학지간적교차우합특성.본문적연구성과가위탄성비행기적동태특성분석제공필요적이론기출.
