发动机推力对大展弦比机翼颤振边界的影响

论文摘要

为解决现有线性气动力模型对大柔性机翼受发动机推力影响的气动稳定性分析方法的不足,提出了基于计算流体力学（CFD）与Simo几何精确梁模型的非线性气动弹性分析方法。以翼吊式发动机的大展弦比机翼为研究对象,采用横向随动力和集中质量模拟发动机推力和吊挂质量,分别研究了单纯发动机推力和考虑气动载荷联合作用时,发动机推力、结构弯扭刚度比、发动机集中质量以及发动机安装位置等参数对机翼结构颤振特性的影响。数值模拟所采用的大展弦比柔性机翼非线性气动弹性模型耦合了Simo几何精确梁模型和雷诺平均N-S非定常气动力模型,考虑了结构和流场的两场非线性耦合。模拟结果表明:发动机推力对机翼颤振边界影响很大,具体的影响效果取决于上述其他参数的变化;发动机吊舱靠近翼根布置、发动机尽量布置在机翼弹性轴之前、减小机翼弯扭刚度比等布局或设置有利于扩大机翼的颤振包线范围。因此,在进行翼吊式气动布局的设计或分析时,必须考虑发动机推力及其相关参数的影响。

论文目录

• 1 CFD-CSD耦合计算方法
•   1.1 结构模型
•   1.2 气动控制方程
•   1.3 气动-结构耦合
• 3 算例与分析
•   3.1 发动机推力对机翼结构模态的影响
•     3.1.1 发动机推力对结构模态的影响
•     3.1.2 发动机质量对结构模态的影响
•   3.2 发动机推力对机翼气动弹性稳定性的影响
•     3.2.1 发动机推力及作用的展向位置对颤振边界的影响
•     3.2.2 发动机的弦向位置对颤振边界的影响
•     3.2.3 发动机集中质量和推力对颤振边界的影响
•     3.2.4 弯扭刚度比对颤振边界的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 聂雪媛,余明亮,钟培楠,杨国伟

关键词: 翼吊式发动机,大展弦比,气动弹性稳定性,发动机推力

来源: 西安交通大学学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(11702298,11672303)

分类号: V215.34

页码: 33-43

总页数: 11

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