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题名基于弯扭组合梁元的多段折叠翼离散突风响应
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作者
祁武超
赵传旭
王猛
田素梅
赵维涛
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机构
沈阳航空航天大学辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期821-828,共8页
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基金
辽宁省自然科学基金(2019-ZD1-0228)
辽宁省教育厅系列项目(JYT2020029
JYT2020034)资助。
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文摘
基于弯扭组合梁元对大展弦比多段折叠翼的离散突风响应特性进行了研究。首先,将平面一般梁元叠加扭转自由度得到一种新的弯扭组合梁元,建立包含折叠角参数的缩减有限元模型。其次,对片条理论进行修正以得到不同折叠角度下弯扭组合梁元上的气动力,构建多段折叠翼在离散突风作用下的动力学方程。最后,引入Laplace变换处理动力学方程中的积分微分项,得到折叠角对翼尖加速度、翼根弯/扭矩等响应的影响。一个近地面无人机三段式折叠翼的算例结果表明,机翼固有频率会随着折叠角的变化呈现非线性性态,相比舒展状态,折叠角的存在虽不能明显减小翼尖加速度,但能够有效减小翼根弯/扭矩响应。
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关键词
弯扭组合梁元
多段折叠翼
离散突风
片条理论
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Keywords
bending-torsional beam element
multi-segment folding wing
discrete gust
the strip theory
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分类号
V214.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O302
[理学—力学]
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题名大展弦比等剖面多段折叠翼颤振特性
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作者
田素梅
张应鹏
张贺铭
祁武超
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机构
沈阳航空航天大学航空发动机学院
沈阳航空航天大学辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期3200-3210,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(11902204)
辽宁省自然科学基金项目(2019-ZD-0228)
辽宁省教育厅项目(JYT2020034、JYT2020029)。
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文摘
对大展弦比多段折叠翼的颤振特性进行研究,使用弯扭组合梁元模拟机翼弯曲和扭转两种变形形态,结合修正的气动片条理论,得到大展弦比机翼不同折叠姿态下的颤振速度和颤振频率数据。考虑到各段机翼折叠角的变化,基于有限元理论建立包含折叠角参数的结构动力学模型,并通过模态截断将其缩减并解耦。根据Theodorsen非定常气动力理论在频域内修正弯扭组合梁元上的气动升力和俯仰力矩,并基于V-g(V为机翼与未扰空气之间的相对速度,g为人工结构阻尼)法引入人工结构阻尼,对在不同折叠状态下的多段折叠翼进行颤振计算。研究结果表明:机翼结构的固有频率会随着折叠角的变化呈现非线性增长形态,而颤振速度和颤振频率随折叠角的变化规律基本相同,且外侧机翼折叠角的存在可有效提高机翼的颤振速度;当固定最外侧段机翼的折叠角时,机翼段数的增加对颤振速度的影响不明显。
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关键词
颤振
多段折叠翼
大展弦比
弯扭组合梁元
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Keywords
flutter
multi-segment folding wing
large aspect ratio
bending-torsion beam element
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分类号
V214.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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