復(fù)合材料前掠翼氣動彈性剪裁技術(shù)分析與研究.pdf

1、前掠翼機翼有獨特的氣動特性,其大迎角飛行性能好、臨界馬赫數(shù)高、波阻低,但扭轉(zhuǎn)發(fā)散問題使前掠翼無法投入實用。利用復(fù)合材料的氣動彈性剪裁技術(shù)可以較好的解決前掠翼扭轉(zhuǎn)發(fā)散速度過低的問題。
　　 本文首先綜述了前掠翼的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,介紹了氣動彈性問題的由來和發(fā)展。其次,闡述了前掠翼扭轉(zhuǎn)發(fā)散的本質(zhì),闡明了復(fù)合材料氣動剪裁提高前掠翼氣動性能的物理機理。
　　 以復(fù)合材料翼盒代表機翼結(jié)構(gòu),推導了翼盒的彎扭耦合本構(gòu)方程。然后,討論了影

2、響復(fù)合材料氣動剪裁的因素,從材料和機翼結(jié)構(gòu)兩方面入手,對比了復(fù)合材料鋪層偏轉(zhuǎn)角、鋪層非均衡程度以及不同鋪層構(gòu)型,和前掠角、展弦比、尖削比等因素對氣動剪裁效率的影響。
　　 選取X-29和S-37作為前掠翼應(yīng)用的典型代表,本文做出了性能比較。對前掠翼機翼完成建模,并利用有限元軟件NASTRAN進行了氣動載荷的加載,完成了滿足強度要求的優(yōu)化,其后通過構(gòu)造代理模型,擬合出目標函數(shù)為發(fā)散速度的響應(yīng)面模型,最終完成了減重并提高了氣動性能。