大展弦比无人机几何非线性颤振分析

目的 基于大展弦比无人机的几何大变形的特性开展颤振分析。方法 基于大展弦比无人机大变形状态下的非线性动力学特性,得到非线性平衡态下的结构刚度,通过与非定常气动力的耦合,得到大展弦比无人机的非线性颤振特性。在此基础上,探究考虑曲面效应的平板气动力与结构非线性动力学耦合下的大展弦比无人机的颤振特性。结果 考虑几何非线性条件下的颤振速度相较于线性颤振速度下降约8%,考虑曲面效应的颤振速度相较于平板气动力下的颤振速度下降约11%。结论 结构大变形引起的几何非线性会引起机翼水平和垂直的运动耦合,改变相应的频率和振型,从而影响气动弹性耦合关系,降低临界颤振速度。另外,考虑曲面效应的气动力模型会改变与结构模型的插值关系,引起颤振临界速度的降低。