基于CFD的機翼顫振分析.pdf

1、本文利用了Fluent軟件強大的流體計算功能，通過其UDF功能來編寫結構方程和流固耦合程序并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，從而實現(xiàn)了利用流固耦合方法來進行氣彈分析，為在時域內(nèi)分析復雜結構的非線性氣動彈性響應問題提供了有效手段，具有重要的工程應用意義。 為能正確進行氣動彈性分析，本文首先對振蕩翼型的非定常特性進行了研究，包括小攻角時和動態(tài)失速時的非定常氣動力計算，并與實驗結果進行了比較。攻角較小時的氣動力計算結果與實驗結果吻合較好，超過失速攻角的

2、氣動力計算結果與實驗結果基本趨勢一致，但是在數(shù)值上有一定的偏差，本文也對造成這種偏差的可能原因做了分析。然后計算了不同振幅、折算頻率和雷諾數(shù)等參數(shù)情況下的氣動力，并分析了這些參數(shù)對非定常氣動特性的影響。 建立了二維機翼和三維機翼的結構動力學模型，采用流固耦合方法對二維翼型和三維機翼的顫振行為進行了數(shù)值模擬。對二維機翼，首先進行了線性顫振計算，所得結果與NASTRAN平板氣動力模型計算結果是一致的；然后對二維機翼的失速顫振進行了計

3、算。當來流速度較小時，響應是收斂的；隨著來流速度增大，機翼出現(xiàn)極限環(huán)振蕩，而且極限環(huán)的幅值隨著來流速度的增大而增大；當來流速度增大到一定程度，響應發(fā)散。對三維機翼，文中只做了線性顫振計算，得到了顫振邊界，且與NASTRAN計算得到的結果是吻合的，另外本文方法也可用于大攻角以及失速等復雜情況。 本文還對結構含有間隙非線性的二維機翼的氣彈響應進行了分析。分析了來流速度、初始俯仰角速度、間隙大小、間隙位置、間隙處摩擦力等參數(shù)對氣彈響應