《高超聲速間隙不確定性機翼非線性顫振研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由鈕耀斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高超聲速間隙不確定性機翼非線性顫振研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鈕耀斌
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高超聲速氣動彈性技術是高超聲速飛行器總體技術的重要內容之一，機翼顫振是其中的關鍵問題。機翼間隙是影響顫振特性的重要因素，會降低顫振系統的穩定性。在高超聲速氣動熱-力聯合作用下，機翼間隙將呈現出明顯的不確定性特性，可能會影響間隙非線性顫振系統的穩定性，但目前為止還未被重視，也未見文獻公開報導。本項目系統深入地開展高超聲速間隙不確定性機翼的非線性顫振問題研究，包括：建立高超聲速間隙不確定性機翼非線性顫振模型，探索以模態試驗為主要確認試驗的機翼顫振系統模型確認方案，通過模態試驗完成不確定性顫振模型的確認，以此為基礎，探討高超聲速機翼間隙非線性顫振特性，研究間隙不確定性參數對非線性顫振的影響，探索間隙不確定性機翼顫振穩定性規律，剖析間隙不確定性顫振機理。本項研究將有助於深刻認識和揭示間隙不確定性機翼非線性顫振現象發生的機理、條件和規律，為高超聲速飛行器機翼的顫振設計與分析提供理論依據和技術儲備。
結題摘要
高超聲速氣動彈性技術是高超聲速飛行器總體技術的重要內容之一，機翼顫振是其中的關鍵問題。機翼間隙是影響顫振特性的重要因素，會降低顫振系統的穩定性。在高超聲速氣動熱-力聯合作用下，機翼間隙將呈現出明顯的不確定性特性，影響間隙非線性顫振系統的穩定性，但目前為止還未被重視，也未見文獻公開報導。本項目以高超聲速飛行器機翼為研究對象，系統深入地開展高超聲速間隙不確定性機翼的非線性顫振問題研究。首先，將高超聲速飛行器機翼簡化為二元機翼，採用活塞理論計算其非定常氣動力，同時考慮機翼系統中的間隙非線性及間隙不確定性，通過拉格朗日方程得到高超聲速不確定性機翼的非線性顫振模型。其次，對高超聲速機翼間隙非線性顫振問題展開研究，提出了採用同倫分析法進行高超聲速間隙非線性顫振的新思路。提出了採用低階殘差最小來獲得收斂控制參數的改進同倫分析法，從而避免了在未知收斂參數情況下求解高階近似解，同時避免求解複雜的高階最小平方殘差問題，研究了間隙非線性參數對高超聲速機翼顫振特性的影響規律。再次，研究了高超聲速間隙不確定性機翼的非線性顫振特性，對比了間隙均勻分布與常態分配情況下的非線性顫振特性，分析了間隙不確定性參數對非線性顫振的影響，研究間隙不確定性機翼顫振穩定性規律，探索間隙不確定性顫振機理。最後，提出了採用模態試驗作為確認試驗的機翼顫振系統模型確認方案，開展了多片機翼的模態試驗，並根據試驗數據，採用小樣本置信水平理論方法完成了不確定性顫振模型的確認。本項目的研究可有助於深刻認識和揭示間隙不確定性機翼非線性顫振現象發生的機理、條件和規律，為高超聲速飛行器機翼的顫振設計與分析提供理論依據和技術儲備。
