固定翼飛機飛行動力學(xué)及振動特性仿真研究.pdf

1、固定翼飛機具有鮮明的結(jié)構(gòu)特點，在諸多飛行器中是實現(xiàn)功能較多的一種，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，因此飛機的飛行特性以及在使用時的安全性與有效性十分重要。本文以一種輕型固定翼飛機為背景，對飛機進行建模與仿真分析，研究飛機的飛行動力學(xué)特性與振動特性。
　　在建立固定翼飛機動力學(xué)模型時，為保證模型準確性并降低模型復(fù)雜程度，將飛機視為面對稱、變質(zhì)量的六自由度剛體；分析大氣環(huán)境與固定翼飛機的力學(xué)環(huán)境，計算飛機氣動系數(shù)，給出一種氣動數(shù)據(jù)處理方法；選用標準

2、四階Runge-Kutta法對動力學(xué)模型進行求解，并采用 Matlab程序?qū)崿F(xiàn)飛機的動力學(xué)仿真；針對預(yù)設(shè)飛行軌跡，選取飛行動力學(xué)的主要特性參數(shù)，將仿真結(jié)果與飛行實測數(shù)據(jù)進行對比與分析，對比結(jié)果表明，仿真結(jié)果能夠較好地反映飛機的實際飛行情況，體現(xiàn)飛機的飛行動力學(xué)特性，驗證了模型與仿真方法的正確性與有效性。
　　在建立固定翼飛機結(jié)構(gòu)有限元模型的過程中，將飛機分為機身、機翼和尾翼三部分，分析各部分的結(jié)構(gòu)特點和承載方式，并據(jù)此簡化飛機的結(jié)

3、構(gòu)形式，在ANSYS軟件中建立固定翼飛機的全機結(jié)構(gòu)有限元模型?；谠撃Ｐ瓦x用Block Lanczos法計算飛機模態(tài)，采用完全法計算在多種動載荷作用下飛機關(guān)鍵位置處的軸向、縱向和側(cè)向振動位移隨時間的變化情況。固定翼飛機模態(tài)與動響應(yīng)計算仿真結(jié)果表明，航向、姿態(tài)的改變會促使較為強烈的振動產(chǎn)生，振動在單次激勵產(chǎn)生后始終處于衰減狀態(tài)；軸向和縱向是飛機動載荷的主要響應(yīng)方向，飛機在軸向和縱向上，振動幅值相對較大，振動頻率也更高。仿真結(jié)果驗證了建模方