結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)非線性機(jī)翼的顫振與控制研究.pdf

1、在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)非線性是不可避免的，結(jié)構(gòu)非線性源于控制其表面的舊鉸鏈，松散的控制器聯(lián)動(dòng)裝置，材料性能和其它的來(lái)源；在飛機(jī)的飛行中，氣動(dòng)的非線性也是不可避免的，對(duì)于飛行速度不是很高的情況，氣動(dòng)的非線性是可以忽略的，而對(duì)于超音速以及超高音速的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，氣動(dòng)的非線性是不可以忽略的。本文研究了具有結(jié)構(gòu)立方非線性的二元機(jī)翼的顫振以及具有結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)耦合的非線性二元機(jī)翼的顫振，并且對(duì)于不可壓縮流中具有結(jié)構(gòu)非線性的二元機(jī)翼顫振進(jìn)行了主動(dòng)控制，主要的工

2、作分為以下幾個(gè)方面： 第一部分：結(jié)構(gòu)非線性的機(jī)翼顫振分析及其主動(dòng)控制 首先，建立在不可壓縮流中具有結(jié)構(gòu)立方非線性的二元機(jī)翼顫振方程，取廣義氣流速度Q作為分岔參數(shù)，通過(guò)規(guī)范型直接法的Maple計(jì)算程序，計(jì)算得到系統(tǒng)Hopf分岔的規(guī)范型和相應(yīng)的分岔圖，分析了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)于顫振響應(yīng)的影響。分析表明，系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)，顫振類(lèi)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(jìn)行了驗(yàn)證。當(dāng)顫振為亞臨界Hopf分岔時(shí)，對(duì)于飛

3、機(jī)的飛行具有極大危險(xiǎn)性，必須避免。為此，我們通過(guò)wash-out濾波器技術(shù)，對(duì)于機(jī)翼的顫振進(jìn)行了主動(dòng)控制研究，從而達(dá)到了避免亞臨界Hopf分岔的目的。 第二部分：氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)耦合的非線性機(jī)翼顫振分析 首先，針對(duì)超音速以及高超音速流中的二元機(jī)翼應(yīng)用活塞理論建立了動(dòng)力學(xué)方程，其中既考慮了結(jié)構(gòu)的立方非線性，也考慮了氣動(dòng)的立方非線性因素。同樣應(yīng)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)