折叠翼飞行器机翼折叠过程的颤振仿真分析

折叠翼是一种很有前景的变体飞行器设计方案.在折叠过程中,相当于飞机具有多个不同的机翼构型,所以其颤振特性将会发生剧烈的变化.为了提高求解效率,提出用准静态方法代替实时模拟方法来模拟折叠过程,并对折叠翼飞机进行了颤振特性的变参分析.得出了以下两个结论:1)当折叠角进入变体折叠的中间阶段时,机翼的颤振速压降低较大.2)折叠作动器的刚度会明显影响机翼的颤振速压.     

垂尾模型压电控制系统的综合仿真设计

提出了压电主动振动控制系统综合仿真设计方法的概念,研究了压电结构建模、压电元件位置优化、压电控制系统状态空间建模、控制系统离线仿真、控制系统半实物在线仿真等压电主动振动控制系统综合仿真设计主要环节。将该方法应用于采用压电作动器的飞机垂尾模型振动主动控制系统设计中,详细阐述了这种综合仿真设计方法的具体实现过程。通过实例表明了该综合仿真设计方法能够快速有效地实现压电主动振动控制系统设计和控制效果验证。     

弯曲波-纵波彩虹捕获效应及其模式转换

弹性波彩虹捕获效应是指不同频率成分的弹性波在结构的不同位置停止向前传播并发生能量聚集的现象,而弹性波模式转换是指弹性波在传播的过程中其极化方向发生改变的现象。利用彩虹捕获效应实现弹性波模式转换是弹性波操控领域一个新的方向。为了实现弯曲波和纵波之间的双向模式转换,提出了一种梯度结构梁。通过传递矩阵法解析求解了子胞的能带结构,利用有限元法验证了其正确性。根据子胞的能带结构,从波数演化角度解释了弯曲波-纵波彩虹捕获效应及其模式转换的产生机理。通过有限元仿真,验证了弯曲波-纵波彩虹捕获效应以及彩虹捕获效应发生时弯曲波和纵波的双向模式转换。     

某型飞机弹射座椅安装横梁破坏仿真分析

针对某型号飞机弹射座椅安装横梁进行有限元建模,进行大变形非线性有限元破坏仿真分析,并与破坏试验结果进行了对比.对比结果表明,仿真结果较好的预估了破坏载荷并反应了结构的破坏形式.     

弹性波超构表面研究进展

弹性波超构表面是一种新型的超薄超材料,它革新了对弹性波的传统调控方式,特别是为低频弹性波的调控提供了新的思路.本文首先根据被调控弹性波的波型,分类介绍了弹性波超构表面的基本概念、工作原理和最新的研究进展,指出了目前弹性波超构表面研究中存在的问题,随后重点论述了弹性波超构表面的工程应用,包括模式分离、能量传输和低频减振,最后对未来的研究工作进行了展望.     

机翼跨音速颤振特性的频域分析

从气动力影响系数矩阵的物理意义出发,推导出以气动力时域计算为基础的跨音速气动力影响系数矩阵的计算公式.通过求解非定常Euler方程,获得机翼简谐振动下的跨音速气动力时间历程,应用最小二乘法对模态气动力系数的时间历程进行曲线拟合,得到跨音速气动力影响系数矩阵,进而在频域内进行机翼的跨音速颤振特性分析.采用该方法计算了AGRAD 445.6机翼随马赫数变化的颤振边界,所得结果与文献的实验结果吻合良好,验证了该方法的可行性和准确性.     

颤振系统中一个特殊的几何缩比效应

颤振是弹性结构在气流中发生的一种动力学不稳定现象,确定颤振系统的颤振临界速度和颤振频率是颤振分析的主要目的.数值分析和模型试验是确定系统颤振特性的两个主要手段.本文根据相似理论的第二定理,通过量纲分析证明,对于任何线性颤振系统,在结构材料保持不变的情况下,几何尺寸放大或者缩小n倍,颤振系统的固有振动频率和颤振频率相应的缩小或者放大n倍,而颤振临界速度保持不变.通过简支均匀梁和四边简支板的固有频率公式以及曲壁板颤振临界速度和颤振频率的数值算例,验证了该结论.颤振系统这种特殊的几何缩比效应揭示了在模型风洞颤振实验中,由于要对颤振临界速度进行缩比设计,因此必须使用与原型结构不同属性的材料.