支撐剛度對(duì)飛翼模型固有模態(tài)和體自由度顫振特性的影響
摘要:研究了支撐剛度對(duì)飛翼模型固有模態(tài)和體自由度顫振特性的影響規(guī)律。首先,建立了典型飛翼的半翼展結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元模型和顫振分析模型,進(jìn)行了自由-自由狀態(tài)下的對(duì)稱模態(tài)特性和體自由度顫振特性計(jì)算。然后,考慮飛翼模型在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中的典型支撐條件,在模型質(zhì)心處采用沉浮彈簧及俯仰彈簧模擬其支撐剛度特性,在一系列支撐剛度下,計(jì)算了飛翼模型的低階固有頻率和體自由度顫振特性。結(jié)果表明,隨著沉浮和俯仰支撐剛度的增大,對(duì)應(yīng)的飛翼模型剛體模態(tài)頻率呈上升趨勢(shì);與沉浮支撐剛度相比,俯仰支撐剛度對(duì)機(jī)翼對(duì)稱一彎頻率的影響相對(duì)較大。單獨(dú)采用沉浮支撐會(huì)使飛翼模型在較低風(fēng)速下發(fā)生俯仰/沉浮耦合型顫振;單獨(dú)采用俯仰支撐則可獲得與自由狀態(tài)類似的俯仰/機(jī)翼對(duì)稱一彎耦合型顫振。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整沉浮、俯仰支撐剛度值的組合,使得模型的俯仰頻率超過(guò)沉浮頻率一定比例后,可以獲得與自由-自由狀態(tài)近似的體自由度顫振結(jié)果。本研究對(duì)于飛翼體自由度顫振風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)P偷闹蝿偠仍O(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。
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