高超聲速飛行器的非線性耦合動力學與熱彈性顫振控制

《高超聲速飛行器的非線性耦合動力學與熱彈性顫振控制》是依託哈爾濱工業大學,由曹登慶擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

  • 中文名:高超聲速飛行器的非線性耦合動力學與熱彈性顫振控制
  • 依託單位:哈爾濱工業大學
  • 項目類別:重大研究計畫
  • 項目負責人:曹登慶
  • 批准號:90816002
  • 申請代碼:A0702
  • 負責人職稱:教授
  • 研究期限:2009-01-01 至 2011-12-31
  • 支持經費:55(萬元)
項目摘要
針對高超聲速飛行器的飛行馬赫數高、氣動加熱效應大、結構輕柔等特點,研究飛行器總體結構在彈性力、慣性力、氣動力和熱應力共同作用下的非線性動態回響、熱氣動彈性失穩與顫振控制。用二維彈性薄板模擬飛行器機翼,飛行器主體則看成是剛體。採用von-Kaman大變形幾何理論,建立薄板在氣動力和熱應力作用下的非線性動力學模型。根據力和位移的相容性,建立薄板與飛行器主體之間的銜接條件,得到飛行器總體的非線性動力學模型。以改進的非線性Galerkin方法為基礎,對飛行器的多剛-柔體非線性動力系統進行降維。選取適當的參數(如氣體動壓),採用現代非線性動力學的理論和方法,研究降維後的動力學模型的分岔行為,揭示極限環振動或顫振發生的機理,並提出避免顫振發生的控制方案,為近空間飛行器的動力學與飛行控制設計提供依據。

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