《亞音速壁板氣動彈性系統複雜回響研究》是依託西南交通大學，由李鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：亞音速壁板氣動彈性系統複雜回響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李鵬
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
列車蒙皮、車窗等壁板結構在高速列車的流線型結構設計中有著廣泛的套用。隨著列車運行速度的不斷提高，這些壁板結構在氣流中的流致振動現象也將越明顯，並會影響到壁板及列車的安全服役問題。詳細了解壁板結構在亞音速氣動環境中的動力學行為具有重要的理論意義和良好的工程套用前景。本項目擬從氣動彈性力學的角度對亞音速壁板系統的穩定性及非線性複雜回響進行研究，以期揭示亞音速氣動力對壁板結構動力特性的影響，為壁板結構在工程中的套用提供理論依據和適用於工程套用的分析方法。本項目擬研究的主要內容為：①亞音速壁板氣動彈性系統動力學方程的建立；②基於微分求積法建立亞音速氣體-壁板結構耦合振動系統的統一離散化格式及系統回響求解方法的建立；③亞音速氣動力對壁板系統穩定性及非線性回響的影響；④隨機作用力下的亞音速壁板氣動彈性系統穩定性及非線性回響分析；⑤壁板低速風洞模型試驗研究。
結題摘要
列車蒙皮等壁板結構在高速列車的流線型結構設計中有著廣泛的套用。隨著列車運行速度的不斷提高，這些壁板結構在氣流中的流致振動現象也將越明顯，並會影響到壁板及列車的安全服役問題。詳細了解壁板結構在亞音速氣動環境中的動力學行為具有重要的理論意義和良好的工程套用前景。項目從氣動彈性力學的角度對亞音速壁板系統的穩定性及非線性複雜回響進行研究。取得的主要研究成果是：①分別基於級數展開方法及奇異值理論推導了壁板氣動力，其中後者適用各種壁板的各種邊界條件下；②基於奇異值理論獲得的氣動力表達式，考慮壁板尾流影響，基於邊界元方法及微分求積法建立一套分析壁板失穩的離散分析格式。③套用兩類氣動力建立二維平/曲及三維平壁板系統氣動彈性運動方程，分析系統穩定性，研究了對稱性破壞分岔、周期倍化分岔、混沌等複雜動力學回響；④基於龐加萊映射方法研究了系統混沌運動分布的標度特性，揭示了混沌運動及周期運動之間的轉換機理；⑤考慮非線性運動約束，採用等效線方法定量及定量分析了系統出現的極限環運動，建立相應的分析模型；⑥設計製作了非線性運動約束及二維亞音速壁板風洞試驗模型，從試驗角度研究了軸向流壁板的顫振特性，驗證了理論模型及分析方法的正確性。
