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侧风对直升机沙盲特性的影响 被引量:1
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作者 谭剑锋 杨宇霄 +2 位作者 张卫国 王世雄 吕琳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3111-3122,共12页
直升机旋翼与地面复杂干扰流场诱导沙床沙粒运动,形成沙盲现象,然而侧风改变旋翼与地面干扰流场,改变沙云形态和沙盲现象。因此,将侧风作用项嵌入基于黏性涡粒子的旋翼/地面气动干扰模型,体现侧风对旋翼与地面干扰流场的作用,并基于离... 直升机旋翼与地面复杂干扰流场诱导沙床沙粒运动,形成沙盲现象,然而侧风改变旋翼与地面干扰流场,改变沙云形态和沙盲现象。因此,将侧风作用项嵌入基于黏性涡粒子的旋翼/地面气动干扰模型,体现侧风对旋翼与地面干扰流场的作用,并基于离散单元法的沙粒动力学模型,增加侧风引起的气动力,体现侧风对沙粒运动的作用。研究侧风对直升机前飞沙盲特性的影响,并分析侧风速度、风向对直升机沙盲特性的影响规律。结果表明:侧风对直升机沙盲沙云形态影响显著,且左侧风显著增强沙尘浓度,而迎风状态减小沙尘浓度;随着侧风速度的增加,左侧风状态下的沙尘浓度先增加后减小。 展开更多
关键词 侧风 沙盲 旋翼/地面气动干扰 离散单元法 直升机
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舰载直升机主动甲板着舰气动载荷特性
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作者 谭剑锋 邢肖兵 +2 位作者 崔钊 武杰 张卫国 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2206-2217,共12页
被动与主动流动控制可减小舰艇艉流强度,但直升机着舰甲板处仍存在明显回流现象,由此导致直升机气动载荷变化显著。提出了自动升降的舰艇主动甲板,建立基于格子玻尔兹曼方法 (LBM)的舰艇主动甲板流场分析方法,并结合单向耦合模型,嵌入... 被动与主动流动控制可减小舰艇艉流强度,但直升机着舰甲板处仍存在明显回流现象,由此导致直升机气动载荷变化显著。提出了自动升降的舰艇主动甲板,建立基于格子玻尔兹曼方法 (LBM)的舰艇主动甲板流场分析方法,并结合单向耦合模型,嵌入旋翼黏性涡粒子法,研究直升机主动甲板着舰气动载荷特性。通过与SFS2舰艇流场试验、分离涡模拟(DES)方法、大涡模拟(LES)方法比较,验证了所建方法的准确性。随后研究主动甲板对舰艇流场和直升机着舰气动载荷的影响特性。结果表明:相比于标准SFS2舰艇,主动甲板有效抑制了直升机着舰甲板处回流,以及直升机旋翼拉力损失、滚转和俯仰力矩,最大降幅分别为21.6%、55.1%、74.6%。 展开更多
关键词 主动甲板 直升机旋翼 舰艇艉流 格子玻尔兹曼方法 黏性涡粒子
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乘波依赖区
3
作者 孟旭飞 白鹏 +2 位作者 刘建霞 陈立立 刘传振 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1644-1654,共11页
在应用乘波体设计气动布局时,一般默认乘波面不可修改,这带来了例如下表面修形困难、容积不可调等问题.文章提出乘波依赖区的概念,即决定乘波体主激波的物面区域,借助特征线理论,确定无黏轴对称超声速流场中激波依赖的流场区域,将此部... 在应用乘波体设计气动布局时,一般默认乘波面不可修改,这带来了例如下表面修形困难、容积不可调等问题.文章提出乘波依赖区的概念,即决定乘波体主激波的物面区域,借助特征线理论,确定无黏轴对称超声速流场中激波依赖的流场区域,将此部分区域流场作为基准流场,追踪流线生成相应的乘波曲面即为乘波依赖区.根据斜激波理论初步分析了影响乘波依赖区大小的因素,并使用计算流体力学技术对保留不同乘波面范围的测试外形进行了验证,分析后缘截面及对称面流场激波结构及升阻力特性和纵向稳定性.结果表明,仅保留乘波依赖区即可维持主要的激波形状,使得激波附着于测试外形前缘,保持良好的乘波特性.乘波依赖区力图在不破坏乘波效应的基础上,确定乘波体的哪些区域可以修改,对乘波体扩容、减阻、宽速域设计和进气道安装布置具有一定参考意义. 展开更多
关键词 乘波体 密切锥 激波 依赖区 特征线
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可变马赫数乘波体的宽速域性能优势探究
4
作者 孟旭飞 白鹏 刘传振 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3442-3454,共13页
可变马赫数乘波体被认为在高超声速阶段具有良好的宽速域性能,但学者们将其与传统的固定马赫数乘波体比较时,大都未限制相同的平面形状和容积,导致关于其宽速域性能优势的论证不充分.文章使用定平面形状乘波体设计方法设计可变马赫数乘... 可变马赫数乘波体被认为在高超声速阶段具有良好的宽速域性能,但学者们将其与传统的固定马赫数乘波体比较时,大都未限制相同的平面形状和容积,导致关于其宽速域性能优势的论证不充分.文章使用定平面形状乘波体设计方法设计可变马赫数乘波体,并生成具有相同平面形状和相等容积的固定马赫数乘波体,以此比较探究可变马赫数乘波体在高超声速阶段的宽速域性能优势.同时结合计算流体力学手段分析流场,给出初步解释.结果表明,与相同平面形状和相等容积的固定马赫数外形相比,在高超声速阶段,可变马赫数乘波体的宽速域升阻比没有优势;同时,可变马赫数基准流场及其导致的乘波曲面变化对纵向稳定性几乎没有影响.我们推测即使采用传统方法设计的乘波体在高超声速阶段也具有较好的宽速域性能,因此未来对乘波体宽速域性能的改进应该着重于亚跨超等严重偏离设计状态的阶段,而不是高超声速阶段. 展开更多
关键词 乘波体 可变马赫数 定平面形状 等容积 宽速域
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基于有限设计指标的通用飞机起飞质量估算研究
5
作者 戴礼涛 周梅芳 《金华职业技术学院学报》 2024年第3期59-64,共6页
飞机起飞质量是飞机初始设计的首要参数之一。在给出装载重量、最大航程、巡航速度和巡航高度等设计指标后,确定飞机的燃油质量比;结合经验公式,获得飞机的空机质量比,从而进一步迭代计算得到飞机的起飞质量。使用通用教练机DA42及公务... 飞机起飞质量是飞机初始设计的首要参数之一。在给出装载重量、最大航程、巡航速度和巡航高度等设计指标后,确定飞机的燃油质量比;结合经验公式,获得飞机的空机质量比,从而进一步迭代计算得到飞机的起飞质量。使用通用教练机DA42及公务机比奇“星舟”验证了估算方法有效性,结果显示估算的相对误差绝对值均在15%左右。所提出的估算方法结合了相关经验图表,在有限的设计指标下估算飞机起飞质量,且对机型没有过多的约束,可为新构型通用飞机的初步设计提供技术参考。 展开更多
关键词 通用飞机 初步设计 起飞质量 飞机空重 燃油质量比
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基于三维参数化模型构建的飞机重量重心快速估算方法 被引量:15
6
作者 罗明强 魏城龙 +1 位作者 刘虎 武哲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期566-573,共8页
针对飞机总体设计阶段重量重心(c.g.)估算的专业要求、设计方案反复调整的特点,提出了基于三维参数化建模的重量重心快速估算方法,从而实现后续的快速参数化调整。基于该方法的分析流程,通过分析飞机外形建模和结构、系统重量建模的工... 针对飞机总体设计阶段重量重心(c.g.)估算的专业要求、设计方案反复调整的特点,提出了基于三维参数化建模的重量重心快速估算方法,从而实现后续的快速参数化调整。基于该方法的分析流程,通过分析飞机外形建模和结构、系统重量建模的工作对象和专业逻辑,对各个重量组成及其建模过程进行了参数化描述和流程定义,用于指导完成整个设计分析系统的开发实现。最后,通过算例演示了基于三维参数化建模进行重量重心快速估算的步骤。 展开更多
关键词 飞机工程 总体设计 参数化建模 重量重心估算 称重 快速调整
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剪刀式尾桨侧滑状态气动力及噪声特性计算
7
作者 李志彬 孙伟 +2 位作者 张羽霓 袁明川 林永峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3794-3805,共12页
针对侧滑状态下剪刀式尾桨气动环境和噪声特性复杂的问题,提出一套基于计算流体力学(CFD)和FW-H方程的剪刀式尾桨气动噪声预估方法。通过求解可压缩雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对剪刀式尾桨的流场进行数值模拟,在此基础上,采用基... 针对侧滑状态下剪刀式尾桨气动环境和噪声特性复杂的问题,提出一套基于计算流体力学(CFD)和FW-H方程的剪刀式尾桨气动噪声预估方法。通过求解可压缩雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对剪刀式尾桨的流场进行数值模拟,在此基础上,采用基于固体表面积分面的FW-H方程来求解剪刀式尾桨气动噪声。应用所提方法研究了侧滑状态下剪刀式尾桨(L45)和常规形式尾桨的气动力和噪声特性。数值模拟结果表明:随着侧滑角增大,剪刀式尾桨拉力脉动量增大幅度大于常规尾桨;相同侧滑角状态,剪刀式尾桨的拉力脉动量明显大于常规尾桨,普遍达到2倍以上。在设计时应充分考虑剪刀式尾桨对直升机平衡和操纵带来的不利影响。在大多数计算状态,剪刀式尾桨的最大总噪声大于常规尾桨。 展开更多
关键词 剪刀式尾桨 侧滑状态 计算流体力学 FW-H方程 气动力 气动噪声
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倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积可视化计算方法
8
作者 宋伟 王琦 何国毅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2492-2502,共11页
机翼滑流区面积计算是进行倾转旋翼飞行器旋翼与机翼气动干扰分析的关键,针对倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积计算,基于CATIA二次开发和参数化设计技术,结合气动计算和三维几何图形运算,提出一种可视化计算方法,其能够在考虑机翼和旋翼参... 机翼滑流区面积计算是进行倾转旋翼飞行器旋翼与机翼气动干扰分析的关键,针对倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积计算,基于CATIA二次开发和参数化设计技术,结合气动计算和三维几何图形运算,提出一种可视化计算方法,其能够在考虑机翼和旋翼参数影响的情况下,准确计算机翼滑流区面积,并且能够直观地确定机翼滑流区区域及机翼滑流区随各项参数的动态变化过程。通过基于XV-15倾转旋翼飞行器参数进行实例计算和分析,结果表明:机翼安装角、后掠角、上反角等机翼参数在纵向和侧向分析时对机翼滑流区面积影响较小;旋翼后倒角、侧倒角及旋翼主轴侧倾角等旋翼参数对机翼滑流区面积影响较大;在不考虑旋翼后倒角和侧倒角的情况下,采用所提方法对XV-15倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积进行计算,计算精度最大可提升18.976%。 展开更多
关键词 倾转旋翼飞行器 机翼滑流区 可视化计算 CATIA二次开发 参数化设计
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大型民用客机起飞重量估算方法 被引量:10
9
作者 李成功 程静 刘沛清 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期649-653,共5页
推导了一种在概念设计阶段快速估算大型民用客机起飞重量的方法,针对近年来新型民用飞机的设计数据对计算公式的系数进行了重新修正,从而更加准确估算未来民用客机设计起飞重量。对该方法的收敛性以及解的存在性进行了分析。以中国将进... 推导了一种在概念设计阶段快速估算大型民用客机起飞重量的方法,针对近年来新型民用飞机的设计数据对计算公式的系数进行了重新修正,从而更加准确估算未来民用客机设计起飞重量。对该方法的收敛性以及解的存在性进行了分析。以中国将进行研制的干线民用客机为例,对该计算方法的有效性进行了实际的计算验证,分析了起飞重量的合理取值范围。其计算方法以及计算结果对中国未来干线民用客机的设计具有直接参考价值。 展开更多
关键词 起飞重量 民用客机 估算 收敛性 干线
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直升机旋翼积冰的数值模拟 被引量:5
10
作者 钟国 曹义华 赵明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期330-334,339,共6页
为研究直升机旋翼桨叶积冰问题,通过对积冰形成机理和直升机飞行原理的分析,建立了基于CFD(Computational Fluid Dynamics)技术的直升机旋翼桨叶结冰预测的理论模型;采用欧拉法求解水滴控制方程,在经典Messinger模型的基础上提出了积冰... 为研究直升机旋翼桨叶积冰问题,通过对积冰形成机理和直升机飞行原理的分析,建立了基于CFD(Computational Fluid Dynamics)技术的直升机旋翼桨叶结冰预测的理论模型;采用欧拉法求解水滴控制方程,在经典Messinger模型的基础上提出了积冰表面质能平衡的改进模型;以UH-60型直升机和CH-47型直升机为样机,具体分析了积冰条件下直升机桨叶冰形预测的方法,为进一步研究直升机结冰后的飞行动力学问题及防除冰系统的设计奠定了基础,对提高直升机飞行安全性具有积极意义. 展开更多
关键词 旋翼结冰 积冰预测 数值模拟 热力学模型
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多段翼积冰的数值模拟及防冰预测 被引量:6
11
作者 钟国 曹义华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期36-40,共5页
为研究飞行器翼面积冰预测问题,通过对积冰形成机理的分析,提出了基于经典Messinger模型的积冰表面传质传热的改进模型;通过引入对多段翼空气流场的插值计算,建立了多段翼翼面积冰预测模型;考虑防冰系统向翼面控制体带入的等效热功率,... 为研究飞行器翼面积冰预测问题,通过对积冰形成机理的分析,提出了基于经典Messinger模型的积冰表面传质传热的改进模型;通过引入对多段翼空气流场的插值计算,建立了多段翼翼面积冰预测模型;考虑防冰系统向翼面控制体带入的等效热功率,提出了防冰条件下的积冰预测方法.通过对算例的分析对比,数值模拟计算结果与实验数据基本吻合,表明本文提出的结冰计算模型合理,能够用来进行积冰预测分析,为进一步研究翼面结冰后的飞行动力学问题及防除冰系统的设计奠定了基础. 展开更多
关键词 多段翼 积冰 数值模拟 热气 防冰
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民用飞机设计重心包线计算 被引量:4
12
作者 王坤 朱清华 +2 位作者 陈建炜 曾嘉楠 申遂愿 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第4期21-24,共4页
基于JSBSim建立了飞机的气动模型、起落架模型及全机飞行力学模型,对不同重心位置、不同重量模型进行配平分析,给出了民用飞机设计重心包线的计算方法。以B737飞机为例对不同飞行状态进行了配平计算,证明了该方法的合理性。最后,以该机... 基于JSBSim建立了飞机的气动模型、起落架模型及全机飞行力学模型,对不同重心位置、不同重量模型进行配平分析,给出了民用飞机设计重心包线的计算方法。以B737飞机为例对不同飞行状态进行了配平计算,证明了该方法的合理性。最后,以该机为算例进行了设计重心包线的计算。结果表明,所计算的重心包线与实际情况较吻合。 展开更多
关键词 民用飞机 重心包线 飞行力学模型 配平
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放宽静稳定性亚音速大型飞机重心范围设计准则 被引量:1
13
作者 耿建中 武虎子 段卓毅 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期67-71,共5页
对比分析了传统自然稳定与放宽静稳定性亚音速大型飞机操纵上的差异,研究了影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的因素,提出了放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则,给出了不同影响因素下,平尾相对面积和重心之间的关系式。利用... 对比分析了传统自然稳定与放宽静稳定性亚音速大型飞机操纵上的差异,研究了影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的因素,提出了放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则,给出了不同影响因素下,平尾相对面积和重心之间的关系式。利用这种关系式,可以绘制出异于传统飞机重心范围设计的"剪刀图"。如果飞机的平尾相对面积给定,则可以很容易确定飞机的重心范围。为了说明所提放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则的可行性和可靠性,以某飞机为例,对设计准则进行验证性计算,对影响飞机重心边界确定的重要因素进行仿真分析,通过对计算结果的分析可知,起飞抬前轮和地面滑跑稳定性是影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的主要因素,后期可通过调整起落架位置和设计巡航速度,充分利用性能最佳重心。 展开更多
关键词 放宽静稳定性 亚音速 飞机 重心
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飞机重量预测的非线性统计分析方法 被引量:6
14
作者 王和平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期184-189,共6页
飞机重量预测中常用的由线性统计分析方法得到的重量公式,由于模型本身的限制,存在着精度低和变量变化范围窄的问题,不利于对飞机设计变号作大范围的分析和优化.因此,本文提出飞机重量预测的非线性统计分析方法,该方法可利用已有... 飞机重量预测中常用的由线性统计分析方法得到的重量公式,由于模型本身的限制,存在着精度低和变量变化范围窄的问题,不利于对飞机设计变号作大范围的分析和优化.因此,本文提出飞机重量预测的非线性统计分析方法,该方法可利用已有飞机的重量数据和相关参数推导出满意的重量估算公式,从而可快速准确地预测新设计飞机的结构重量.与常用的线性方法相比,可提高预测精度,并可使重量影响参数具有较大的变化范围.作为算例,用二十个机型的机翼数据求得了一个非线性的机翼重量估算公式. 展开更多
关键词 非线性方法 统计分析 飞机重量 机翼重量 置信限
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轻型复合材料电动飞机重量及重心估算研究 被引量:3
15
作者 刘福佳 顾超 《科技创新与应用》 2016年第5期17-18,共2页
在飞机初步方案设计阶段,对各部件、各系统的重量和重心计算是比较困难的,将这些重量和重心求出来以后,进一步计算全机的重量和重心就比较容易了。文章结合某型双座电动复合材料飞机重量和重心数据,给出了在初步方案设计时,轻型复合材... 在飞机初步方案设计阶段,对各部件、各系统的重量和重心计算是比较困难的,将这些重量和重心求出来以后,进一步计算全机的重量和重心就比较容易了。文章结合某型双座电动复合材料飞机重量和重心数据,给出了在初步方案设计时,轻型复合材料电动飞机的重量及重心的估算方法。 展开更多
关键词 复合材料 电动飞机 重量 重心
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多囊体飞艇重心自动调节系统设计 被引量:3
16
作者 荣海春 汪君 《新型工业化》 2016年第6期79-84,共6页
无人飞艇在飞行过程中随着姿态变化、压力调节系统工作等会带来重心位置的改变,特别是对于多囊体飞艇而言,这种情况更为明显,如不加控制可能带来飞行性能的下降,甚至会带来姿态失控等安全问题。本文通过利用飞艇现有设备和资源设计一种... 无人飞艇在飞行过程中随着姿态变化、压力调节系统工作等会带来重心位置的改变,特别是对于多囊体飞艇而言,这种情况更为明显,如不加控制可能带来飞行性能的下降,甚至会带来姿态失控等安全问题。本文通过利用飞艇现有设备和资源设计一种重心自动调节系统,可以较好的解决该问题,同时可以避免增加额外的装置带来整体效率的降低。 展开更多
关键词 姿态 多囊体飞艇 重心自动调节
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高精度全机重心测量方法的探讨 被引量:20
17
作者 潘若刚 曹雷 王巍 《飞机设计》 2010年第2期1-4,共4页
飞机全机质量、重心测量是飞机出厂检验必须的工序。本文系统地介绍了飞机重心测量的原理,定量地分析了飞机姿态对重心测量精度的影响。在此基础上,提出了一种全新的质量、重心测量方法,该方法避开了对飞机进行几何测量的环节,从而减少... 飞机全机质量、重心测量是飞机出厂检验必须的工序。本文系统地介绍了飞机重心测量的原理,定量地分析了飞机姿态对重心测量精度的影响。在此基础上,提出了一种全新的质量、重心测量方法,该方法避开了对飞机进行几何测量的环节,从而减少了导致测量误差的因素。 展开更多
关键词 飞机质量重心 精确测量 称重方法
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轻型通用飞机起飞总重估算方法研究 被引量:3
18
作者 张继斌 晨曦 +1 位作者 秦超 赵婷 《航空科学技术》 2015年第1期17-20,共4页
飞机的起飞总重是飞机的重要设计参数,概念设计阶段首先要做的重要工作之一就是确定飞机的起飞总重。以四人座低速活塞螺旋桨飞机为例,采用任务剖面法和商载航程法分别对起飞总重进行了估算,并对两种方法进行了修正,在此基础上,取两个... 飞机的起飞总重是飞机的重要设计参数,概念设计阶段首先要做的重要工作之一就是确定飞机的起飞总重。以四人座低速活塞螺旋桨飞机为例,采用任务剖面法和商载航程法分别对起飞总重进行了估算,并对两种方法进行了修正,在此基础上,取两个计算结果的平均值作为最终的起飞总重估算值。通过与对比机型的比较,验证修正后的计算方法和结果是准确合理的,为通用飞机起飞总重的确定和选择提供了参考。 展开更多
关键词 通用飞机 起飞总重 估算 任务剖面 商载 航程
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复合材料旋翼桨叶研制过程中的重量控制与分析 被引量:4
19
作者 李志峰 樊光华 +1 位作者 方永红 邓景辉 《直升机技术》 2007年第3期55-57,共3页
旋翼桨叶已普遍采用复合材料进行设计和制造,本文阐述了复合材料旋翼桨叶重量设计与控制的原则,并从选材原则、结构布局、质量配平、工艺方法、铺层过程、重量调整等方面对重量及重量一致性控制进行了详细分析。
关键词 复合材料 桨叶 重量控制
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基于结构优化的大展弦比机翼质量估算 被引量:3
20
作者 邓扬晨 蔡为民 +1 位作者 韩冬 陈华 《飞机设计》 2006年第2期1-7,共7页
针对没有可供借鉴的质量评估经验公式来用于新式布局飞机研制的现状,为能够给出比较可信的结构质量估算,用于总体设计阶段飞机翼面结构质量指标分配,不仅对研制新机的概念设计与方案论证是十分重要的,也是必不可少的。本文开展了基于“... 针对没有可供借鉴的质量评估经验公式来用于新式布局飞机研制的现状,为能够给出比较可信的结构质量估算,用于总体设计阶段飞机翼面结构质量指标分配,不仅对研制新机的概念设计与方案论证是十分重要的,也是必不可少的。本文开展了基于“变满应力”优化策略与有限元技术相结合的飞机翼面结构质量估算方法研究,并把这一求解过程搭建在具有自主知识产权的飞机多学科设计平台软件上。以具有大展弦比特征的“环球飞行者”外翼为例,进行结构质量估算表明:本文方法不仅可以获得用于总体设计阶段可信的质量结果,同时,其中的部件尺寸、应力和位移数据还能为结构与强度专业人员提供一定的参考意见。最后,得出4点结论。 展开更多
关键词 结构质量估算 满应力 大展弦比机翼
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