大展弦比机翼几何非线性颤振风洞试验研究

目的研究大展弦比机翼在飞行过程中,由于大变形造成几何非线性效应带来的几何非线性颤振问题。方法针对几何非线性颤振问题,设计相应的风洞试验模型,并完成不同变形下的颤振风洞试验,对机翼不同变形下的试验结果进行比较,摸清其几何非线性颤振特性。结果在几何非线性的影响下,机翼的颤振速度随着变形的增大而下降,并且发散模态及颤振频率都发生改变,大变形下的颤振速压下降到小变形时的71.7%。结论在研究大柔性、大展弦比机翼的气动弹性特性时,必须考虑几何非线性效应的影响,否则其颤振特性结论会存在较大的误差。     

冲击基本设计试验条件对机载外挂的适用性分析

借助冲击响应谱理论,分析了GJB150.18系列标准中规定的飞行器设备冲击基本设计试验条件和机载外挂物着陆冲击试验条件的等效关系,理清了冲击基本设计试验条件考核机载外挂物的适用性问题,提出了机载外挂物挂机飞行、着陆过程中冲击环境的考核方法。     

冲击基本设计试验条件对机载外挂的适用性分析

借助冲击响应谱理论,分析了GJB 150.18系列标准中规定的飞行器设备冲击基本设计试验条件和机载外挂物着陆冲击试验条件的等效关系,理清了冲击基本设计试验条件考核机载外挂物的适用性问题,提出了机载外挂物挂机飞行、着陆过程中冲击环境的考核方法。     

飞机颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真方法研究

目的实现颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真,预测操纵面脉冲激励结构响应。方法提出一种飞机颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真方法。该方法以飞机结构动力学有限元模型为基础,建立颤振试飞气动力模型和操纵面脉冲激励力模型。结果以上述模型为基础建立的飞机颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真模型,实现了颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真。首先建立了带副翼单机翼模型操纵面脉冲激励响应仿真模型,并实现了激励响应仿真分析,得到了结构响应幅值。结论开展了全机模型操纵面脉冲激励响应仿真分析,并将仿真结果与飞行试验结果进行对比,两者结果基本一致,验证了该方法的有效性。     

颤振飞行试验激励技术发展的回顾和展望

首先对颤振发生机理、颤振飞行试验实施过程及颤振激励的重要性进行了简单介绍,然后对颤振激励方法的发展历程进行了回顾,对不同颤振激励技术的特点进行了详细分析,并提出了激励技术的选择原则和方法,得出不同激励方法的最佳适用对象。最后,结合新型飞机技术发展需求,对颤振激励技术的发展趋势进行了展望。不同的颤振激励技术服务、支持了不同型号飞机的飞行试验工作,随着各种超高速、轻型化、智能化飞机的出现,对各种新型颤振激励技术的需求会层出不穷,文中的工作对不同特点试验飞机颤振激励技术的选用给出有益的建议和参考。     

考虑机翼柔性影响的发动机安装系统隔振设计研究

目的研究综合考虑安装系统的隔振效率、振型解耦、机翼柔性等因素影响的涡桨发动机安装系统隔振设计方法。方法首先对二自由度系统的动力学特性进行理论推导,得出机翼柔性在安装系统隔振分析中的重要性。进一步将弹性中心理论应用于发动机安装系统设计中,获得双平面五点式安装系统主要设计变量的优选参数。为分析柔性机翼对该设计过程的影响,利用有限元和多体动力学方法建立安装系统的刚柔混合计算模型,并进行分析。结果机翼阻尼对高频共振响应影响较大,垂向刚度比大于2时,安装系统取得较好的减振效果。结论综合考虑机翼柔性及振动解耦等因素的发动机安装系统隔振设计方法可以为航空发动机安装系统的工程设计提供参考。     

机翼前缘抗鸟撞设计中的结构选型研究

目的通过仿真及试验对比六种机翼前缘构型,为机翼前缘发图选型提供参考。方法以某型飞机机翼前缘结构选型设计为例,对其抗鸟撞性能进行分析。通过对比复材蒙皮蜂窝结构、复材蒙皮蜂窝加吸能板结构以及纯金属结构等不同结构形式的质量变化及抗鸟撞吸能特性,发现纯金属结构前缘抗鸟撞性能具有优势。结果试验数据与仿真计算结果谱型一致,试验曲线应变峰值为0.0108,仿真结果应变峰值为0.0103,两者相差仅5%。结论仿真计算有效,且符合预期要求。     

带温控装置的机载外挂设备挂飞可靠性试验方法

目的 制定安装于带温控装置吊舱内的机载外挂电子设备挂飞可靠性试验剖面,并提出一种安装于带温控装置吊舱内的机载外挂电子设备挂飞可靠性试验方法。方法 结合机载外挂电子设备的典型任务剖面及其复杂多样的环境条件,以某机载侦察相机为例,给出带温控装置吊舱内的机载外挂电子设备可靠性鉴定试验中试验方案的选择依据,然后根据GJB 899A—2009中的温度应力、振动应力简化处理原则和典型任务剖面的持续时间及其占比,得到温度、振动应力条件,并合成挂飞可靠性试验剖面。结果 使用该方法对某机载侦察相机的温度、振动应力进行处理,得到了带温控装置的吊舱内的机载外挂电子设备挂飞可靠性试验剖面。结论 提出的带温控装置吊舱内的机载外挂电子设备挂飞可靠性试验剖面设计方法,为安装于带温控装置的吊舱内的机载外挂电子设备开展可靠性鉴定试验提供了指导。     

基于任务剖面的机载外挂温度试验条件探讨

目的获取一种合理的温度试验条件用以考核机载外挂对温度环境的适应性。方法针对影响机载外挂温度的自然或诱发环境因素,分别分析自然环境、气动加热以及设备工作发热的三种典型因素的不同特点,并结合机载外挂的空中挂飞使用状态,给出相应的温度计算方法。结果通过对某载机的典型任务剖面的计算,指出了现有机载外挂基于地面使用温度制定的试验条件无法完全覆盖空中挂飞时的温度环境,并由此提出了基于任务剖面的温度试验条件,以更好地考核机载外挂温度环境适应性。结论给出了一种用于考核机载外挂温度环境适应性的温度试验条件及其计算方法。     

基于VMD时频分析方法的颤振试飞应用研究

目的 针对颤振信号信噪比低、模态密集、非平稳的特点,发展一种能更好地应用于实际颤振试飞信号的时频分析方法。方法 采用近年来新发展的变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)方法把复杂信号分解为单一组分的本征模函数(Intrinsic Mode Function, IMF),再对其进行希尔伯特变换,求得每一阶本征模函数的瞬时幅值和瞬时频率,从而进行信号的时频分析。结果 仿真算例验证了基于VMD的时频分析方法在展现非平稳信号时频特征方面的有效性。将该方法应用于实际颤振试飞的异常振动数据,可得到准确清晰的时频图,很好地展示出外挂物的极限坏振荡过程。结论 该方法可作为颤振试飞信号时频分析的有力工具,有助于分析异常数据,确定故障来源,为后续问题解决提供支撑。     

汽车环境风洞地面区域流场数值仿真

目的 探究汽车环境风洞地面区域流场规律,获取风洞边界层抽吸装置的最佳抽吸率和底盘测功机对风洞地面区域边界层厚度、风速、总压和静压的影响规律,并比较MRF法和旋转壁面法对底盘测功机转毂转动模拟的精度。方法 运用计算流体动力学方法对汽车环境风洞流场进行数值仿真计算。结果 边界层抽吸装置对应于喷口风速120 km/h时的最佳抽吸率为0.048。底盘测功机区域总压呈现下降趋势。相比于存在底盘测功机,汽车环境风洞无底盘测功机时,底盘测功机区域内相同位置的边界层厚度会增加1.28～12.22 mm。在前转毂的前侧、上侧、后侧和后转毂的上侧和后侧会有一个高风速区域,区域内风速比设定风速高1%～4%,与无底盘测功机相比,区域内静压值低0.32～46.02 Pa。在前后转毂前侧和后侧与地面相连接的凹部会有一个低风速区域,区域内风速比设定风速低1%～5%,与无底盘测功机相比,区域内静压值高0.08～49.34 Pa。底盘测功机转毂的转动会使附近区域的地面边界层厚度变大。在前转毂前侧,采用旋转壁面法进行模拟比MRF法地面边界层厚度增加近8 mm,而在其他位置,2种模拟方法对边界层厚度的模拟差别在1.5 mm...     

环境风洞中动态风速的控制系统

提出了一种基于组态王6 0平台的环境风洞动态风速控制系统的调控方法。使用RS2 32 RS4 85接口和Modbus通讯协议,实现了“组态王”平台与ACS4 0 0变频器间的连接和通讯,通过变频器完成对风洞动力系统的控制,完成了微机监控下环境风洞中正弦型风谱的模拟。为进一步研究各种典型阵风风谱的模拟,提供了研究基础和有效手段。     

Analysis of coordinated circling and linear flights of a lycaenid butterfly species

Circling and linear flights of a hairstreak Chrysozephyrus smaragdinus were recorded in natural habitat with a high-speed video camera. Circling flight paths were resolved into rotation and shift components; values on X- and Y-coordinates of the butterfly position were separately extracted against time and fitted with a regression line composed of a sinusoidal curve and a linear line. From the obtained parameters, diameter, rotation number, and flight velocity were calculated. Flapping movements were also analyzed. Two types of circling flights, horizontal and vertical, were discriminated. In both flights, the rotation diameter was about 10 cm, rotation number of 3/s, flight velocity of 0.9 m/s, and wing-beat frequency of 20/s. The coordination of paired butterflies in circling flight showed a higher correlation in the horizontal circling flight. In the vertical circling flight, butterflies accelerated the downstroke speed of the wing in the ascending phase. They flew about four times faster in linear flights than in circling flights due to the higher frequency of wing beats.     

小水滴在风洞气流中的跟随性

目的获得风挡加温除雨系统试验台翼型上喷雾喷头排列方式和风洞实验风速的最优组合,同时获得不同风速下小水滴在风洞沿程的跟随性和风洞出口截面上质量分数及均匀性等理论数据。方法采用数值模拟方法,对风挡加温除雨系统试验台的风洞和喷头部分进行建模仿真,模拟7个翼型上共60个均布喷头在4类不同进口风速、2类喷头喷速下的8种实验过程。结果得到小水滴在风洞不同实验条件下沿程跟随性的变化规律,同时得到风洞出口处小水滴的分布结果。结论风洞风速越小,喷头喷射发散性越好,而小水滴跟随性越差;反之,风洞风速越大,喷头喷射发散性越差,而小水滴跟随性越好。风洞出口小水滴质量分数随风速增大呈现先高后低的规律,而均匀性随风速增大而变好。     

地面风场风速测量标准装置性能测试分析

针对地面风场风速测量标准装置应用需求,对风速测量标准装置试验段流场的稳定度、气流湍流度、气流偏角、风洞噪声等主要性能指标开展了逐个测试,并对测试结果进行了分析研究,结果表明主要性能指标满足设计和应用要求。     

钝锥表面脉动压力风洞试验研究

目的 获得钝锥在风洞实验连续变雷诺数过程中表面脉动压力的变化规律.方法 基于利用超声速风洞,研究Ma=6、α=0°工况下,单位长度雷诺数从4.5×107 m?1连续变化为1.0×107 m?1过程中钝锥表面脉动压力时域、频域的变化规律.结果 在雷诺数从高到低变化过程中,钝锥表面测点脉动压力时域信号幅值出现了瞬间下降现象...