《可摺疊式機翼非線性顫振與時變系統氣動彈性回響研究》是依託南京航空航天大學，由趙永輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可摺疊式機翼非線性顫振與時變系統氣動彈性回響研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙永輝
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可摺疊式機翼是美國可變體飛行器結構研究計畫中重點推出的新概念可變體飛機機翼布局形式之一。摺疊翼的多鉸鏈連線結構和拓撲形狀的可變性，使摺疊翼氣動彈性問題具有如下特徵：多鉸鏈連線結構可能引入多個局部間隙非線性；超臨界顫振分析需要計入結構幾何非線性；摺疊翼伸縮過程中結構與氣動模型具有時變性。這些特徵給摺疊翼氣動彈性研究帶來了新的挑戰。本項目圍繞摺疊翼的上述非線性和時變性特徵，研究摺疊翼間隙非線性顫振及其參數影響規律；計入幾何結構非線性因素，研究摺疊翼超臨界區域內的極限環振動特性及其參數影響規律；研究摺疊翼伸縮過程中的時變系統氣動彈性回響問題。本項目提出時變系統氣動彈性回響這一新的科學問題，研究成果將對我國摺疊翼式布局的新概念可變體飛行器氣動彈性設計提供關鍵技術支撐。
結題摘要
可摺疊式機翼是美國“可變體飛行器結構”研究計畫中重點推出的新概念可變體飛機機翼布局形式之一。摺疊翼的多鉸鏈連線結構和拓撲形狀的可變性，使摺疊翼氣動彈性與穩定性控制問題具有幾何非線性、變體過程中結構與氣動模型的（參變性）時變性，這些特徵給摺疊翼氣動彈性研究帶來了挑戰。 本項目圍繞三維柔性機翼氣動彈性問題的上述特徵，所開展的研究與取得的重要進展如下：（1）機翼在不同構型下顫振分析方法。提出了一套參數化結構動力學模型與參數化空氣動力模型的參數化氣動彈性建模與參數化顫振分析方法；（2）摺疊翼變體過程中的瞬態回響分析。建立了以機翼摺疊角為參數的摺疊過程時變動力學方程，為後續氣動彈性研究打下了重要基礎；（3）機翼—外掛系統耦合顫振主動抑制；提出了機翼—外掛系統魯棒顫振主動抑制方法；（4）柔性機翼氣動伺服彈性的魯棒分析；提出了一種基於信號系統變換的不確定系統的模型降階方法；（5）柔性機翼的跨音速顫振計算；基於CFD-CSD耦合，計算了三維機翼的跨音速顫振特性，是試驗值吻合良好；（6）柔性飛機載荷分析與減緩。建立柔性飛機剛彈耦合動力學氣動伺服彈性方程，設計了突風與機動載荷減緩控制律，數值仿真驗證了方法的有效性。 上述研究所提出的一些新的建模與分析方法對於柔性可變體飛行器氣動彈性與控制設計具有重要的科學意義。
