結(jié)構和氣動非線性機翼的顫振與控制研究.pdf

1、在飛機設計中，結(jié)構非線性是不可避免的，結(jié)構非線性源于控制其表面的舊鉸鏈，松散的控制器聯(lián)動裝置，材料性能和其它的來源；在飛機的飛行中，氣動的非線性也是不可避免的，對于飛行速度不是很高的情況，氣動的非線性是可以忽略的，而對于超音速以及超高音速的飛機來說，氣動的非線性是不可以忽略的。本文研究了具有結(jié)構立方非線性的二元機翼的顫振以及具有結(jié)構和氣動耦合的非線性二元機翼的顫振，并且對于不可壓縮流中具有結(jié)構非線性的二元機翼顫振進行了主動控制，主要的工

2、作分為以下幾個方面： 第一部分：結(jié)構非線性的機翼顫振分析及其主動控制 首先，建立在不可壓縮流中具有結(jié)構立方非線性的二元機翼顫振方程，取廣義氣流速度Q作為分岔參數(shù)，通過規(guī)范型直接法的Maple計算程序，計算得到系統(tǒng)Hopf分岔的規(guī)范型和相應的分岔圖，分析了系統(tǒng)參數(shù)對于顫振響應的影響。分析表明，系統(tǒng)參數(shù)變化時，顫振類型可為亞臨界的或超臨界的Hopf分岔，并且用數(shù)值模擬的方法進行了驗證。當顫振為亞臨界Hopf分岔時，對于飛

3、機的飛行具有極大危險性，必須避免。為此，我們通過wash-out濾波器技術，對于機翼的顫振進行了主動控制研究，從而達到了避免亞臨界Hopf分岔的目的。 第二部分：氣動和結(jié)構耦合的非線性機翼顫振分析 首先，針對超音速以及高超音速流中的二元機翼應用活塞理論建立了動力學方程，其中既考慮了結(jié)構的立方非線性，也考慮了氣動的立方非線性因素。同樣應用規(guī)范型直接法，研究得出系統(tǒng)顫振的Hopf分岔解的規(guī)范型以及分岔圖；其次，研究了系統(tǒng)