微型飛行器柔性機(jī)翼氣動特性研究.pdf

1、微型飛行器已經(jīng)引起了軍用和民用的廣泛興趣，它們一般最大尺寸不超過15厘米，飛行速度大概10m/s。近年來，人們對柔性翼微型飛行器的研究也越來越感興趣，同剛性翼相比，這種新型的微型飛行器有許多優(yōu)勢。柔性翼的研究本質(zhì)上屬于流體-結(jié)構(gòu)耦合問題，而這類問題的主要特征就是兩種介質(zhì)之間的相互作用。本論文采用松耦合模型來解決流-固耦合問題，這種方法的原理是通過分別求解計(jì)算流體力學(xué)分析（Computational Fluid Dynamics, CFD

2、）和計(jì)算結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析（Computational Structure Dynamics, CSD）區(qū)域，不斷的在交界面處互換數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域的變量的不斷更新，而不是將兩個(gè)區(qū)域統(tǒng)一起來求解以實(shí)現(xiàn)所有變量同時(shí)更新。通過數(shù)值模擬相同結(jié)構(gòu)外形微型飛行器的剛性和柔性機(jī)翼在不同攻角下的流場狀況，并對比它們的氣動性能，能夠發(fā)現(xiàn)柔性翼微型飛行器在氣動力作用下機(jī)翼會產(chǎn)生自適應(yīng)的變形，這在大攻角情況下尤為明顯。這種變形可以帶來兩方面的效果：一是降低有