波阵风中的弹性飞机动力学建模与仿真 |
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引用本文: | 王立波,荆志伟,唐矗.波阵风中的弹性飞机动力学建模与仿真[J].航空学报,2023(17):187-201. |
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作者姓名: | 王立波 荆志伟 唐矗 |
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作者单位: | 1. 航空工业第一飞机设计研究院;2. 西北工业大学无人系统技术研究院 |
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摘 要: | 爆炸产生的波阵风以超声速或声速传播,且携带了高能扰动能量,它会对飞机产生显著的扰动作用甚至破坏作用。本文阐述了爆炸波阵风的模型,定义了波阵风与飞机的作用方法。将波阵风对飞机的作用折算为下洗效应,采用亚声速偶极子格网法,推导了波阵风对飞机的非定常激励力计算公式,基于此建立了波阵风中的弹性飞机动力学模型,提出了波阵风中的弹性飞机动响应仿真流程。数值仿真结果表明:波阵风激励力计算方法有效,能满足工程实践需求;在质心处,弹性飞机与刚体飞机的动响应差异不大;在翼尖区域,由于气动弹性效应,弹性飞机与刚体飞机的动响应结果有显著差别;波阵风的激励能量主要集中于1 Hz以下,在构建弹性飞机动力学模型时可以忽略振动频率比较高的弹性模态。
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关 键 词: | 波阵风 弹性飞机 非定常气动力 气动弹性 动响应 |
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