《薄殼非線性氣動彈性系統初始缺陷敏感度研究》是依託西南交通大學，由范晨光擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：薄殼非線性氣動彈性系統初始缺陷敏感度研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：范晨光
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近空間高速飛行器具有薄殼形式的氣動外形，薄殼在製造流程或服役階段會存在初始缺陷，將影響薄殼非線性氣動彈性系統的運動穩定性及非線性動力學行為。研究系統對這些缺陷的敏感度具有重要的理論意義和工程套用價值。本研究擬從現有的初始缺陷敏感度理論和薄殼非線性氣動彈性理論出發，建立薄殼非線性氣動彈性系統初始缺陷敏感度的理論分析方法，以期揭示初始缺陷影響下系統的複雜非線性動力學現象及其產生機理，為高速飛行器的風洞實驗、氣動彈性設計、振動控制等問題提供理論依據和技術支持。主要研究內容為：建立含有初始缺陷的薄殼非線性氣動彈性力學模型，研究圓柱形扁殼和完全截錐殼非線性氣動彈性系統的初始缺陷敏感度，建立初始缺陷敏感度理論評價體系，將基本薄殼氣動彈性模型向其它薄殼模型演化,並建立薄殼氣動彈性系統統一分析方法，進行模型地面模擬實驗等。
結題摘要
薄殼作為一類常見的超聲速飛行器結構,在製造流程或服役階段會存在初始缺陷，將影響薄殼非線性氣動彈性系統的運動穩定性及非線性動力學行為。本研究將初始缺陷定義為初始幾何缺陷和初始物理缺陷，初始幾何缺陷主要指由加工裝配和塑性累積引起的初始撓度，初始物理缺陷主要指初應力和裂紋、空穴、夾雜等。根據上述分類，選取圓柱形扁殼和完全截錐殼兩個代表性模型，共開展了如下理論和實驗研究：(a)含有初始撓度的圓柱形扁殼線性顫振臨界動壓研究；(b)含有初始撓度的圓柱形扁殼氣動彈性系統非線性回響研究；(c)含有軸對稱初始撓度的完全截錐殼線性顫振臨界動壓研究；(d)含有軸對稱初始撓度的完全截錐殼氣動彈性系統非線性回響研究；(e)含有一般形式（非軸對稱）初始撓度的完全截錐殼氣動彈性系統非線性回響研究；(f)含有初應力的圓柱形扁殼線性顫振臨界動壓研究；(g)含有初應力的圓柱形扁殼氣動彈性系統非線性回響研究；(h)含有初應力的完全截錐殼氣動彈性系統非線性回響研究；(i)含有初始物理缺陷圓柱形扁殼線性顫振臨界動壓研究；(j)含有初始物理缺陷圓柱形扁殼氣動彈性系統非線性回響研究；(k)含有橫流向裂紋亞音速懸臂板的線性顫振臨界動壓研究；(l)含有橫流向裂紋懸臂板的亞音速風洞實驗；(m)無流場狀態下圓柱形扁殼的固有動力特性實驗和缺陷識別。通過項目實施，基本建立了具有初始撓度缺陷、初應力、初始物理缺陷的超聲速薄殼氣動彈性系統的非線性理論分析方法。同時進行的亞音速風洞的缺陷懸臂板的顫振實驗和無流場狀態的薄殼損傷識別實驗，也為超聲速薄殼的類似實驗提供了一定的參考。
