航天器微振动稳态时域响应分析方法 被引量：9

1

作者 邹元杰 王泽宇 +1 位作者 张志娟 葛东明 《航天器工程》 2012年第6期37-42,共6页

由于航天器在轨工作时处于无约束状态,采用传统的时程积分法分析微振动响应会受到刚体"漂移"和弹性体瞬态效应的影响,难以获得满足实际工程需要的分析结果。文章提出了基于复频理论的航天器稳态时域响应分析方法,介绍了该方... 由于航天器在轨工作时处于无约束状态,采用传统的时程积分法分析微振动响应会受到刚体"漂移"和弹性体瞬态效应的影响,难以获得满足实际工程需要的分析结果。文章提出了基于复频理论的航天器稳态时域响应分析方法,介绍了该方法的实现途径,并应用于某航天器微振动问题。研究结果表明:该方法对于航天器在谐波形式干扰源作用下的微振动时域响应计算,可以完全消除刚体"漂移"和弹性体瞬态效应的影响,直接获得稳态时域响应。 展开更多

关键词 航天器 微振动 稳态 时域 复频理论

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有头部偏角的尾翼火箭弹气动性能数值计算 被引量：9

2

作者 魏方海 王志军 尹建平 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S3期553-554,558,共3页

运用通用流体计算软件CFX对有头部偏角的尾翼火箭弹气动特性进行了数值计算。计算了不同头部偏角和弹体攻角姿态时,在不同马赫数下火箭弹所受的空气动力,分析表明超音速飞行时抛物外形大长径比弹头相对弹体有一定转角时能产生较大的控... 运用通用流体计算软件CFX对有头部偏角的尾翼火箭弹气动特性进行了数值计算。计算了不同头部偏角和弹体攻角姿态时,在不同马赫数下火箭弹所受的空气动力,分析表明超音速飞行时抛物外形大长径比弹头相对弹体有一定转角时能产生较大的控制力和力矩。文中的计算分析可为发展弹道修正制导火箭弹提供理论基础。 展开更多

关键词 攻角 数值计算 马赫数 气动特性

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带延迟反馈控制的二元机翼颤振稳定性分析 被引量：4

3

作者 李斌 杨智春 谷迎松 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期49-52,共4页

研究了单自由度线性气动弹性系统在延迟反馈控制作用下的颤振稳定性特性。首先根据气动弹性系统的力学模型和控制方程,建立了带延迟反馈控制气动弹性系统的闭环反馈系统数学模型,利用Nyquist判据对系统进行了频域稳定性分析。进而采用... 研究了单自由度线性气动弹性系统在延迟反馈控制作用下的颤振稳定性特性。首先根据气动弹性系统的力学模型和控制方程,建立了带延迟反馈控制气动弹性系统的闭环反馈系统数学模型,利用Nyquist判据对系统进行了频域稳定性分析。进而采用根轨迹方法就反馈增益和延迟时间进行参数分析,获得系统的颤振稳定性边界。分析结果表明,延迟反馈会降低系统的颤振品质。在MATLAB/SIMULINK环境下进行了时域数值仿真,验证了频域理论分析结果的正确性。本文建立的分析方法可推广应用于带延迟反馈控制的多自由度气动弹性系统的颤振稳定性分析。 展开更多

关键词 延迟反馈控制 气动弹性系统 根轨迹 颤振稳定性

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兆瓦级立轴风力机结构动特性的气弹效应 被引量：2

4

作者 张凯 刘占芳 颜世军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1044-1049,共6页

应用Theodorsen二维翼型的经典颤振理论,借助ANSYS开发平台Matrix 27用户自定义单元,建立了立轴风力机叶片梁模型有限元格式的气动质量矩阵、气动阻尼矩阵和气动刚度矩阵及风力机动力学分析的有限元方程,对兆瓦级Darriaus型立轴风力机... 应用Theodorsen二维翼型的经典颤振理论,借助ANSYS开发平台Matrix 27用户自定义单元,建立了立轴风力机叶片梁模型有限元格式的气动质量矩阵、气动阻尼矩阵和气动刚度矩阵及风力机动力学分析的有限元方程,对兆瓦级Darriaus型立轴风力机进行气动弹性稳定性分析。 展开更多

关键词 立轴风力机 颤振 气动弹性效应 有限元方程

原文传递

集中参数非线性结构的气动弹性模拟方法 被引量：4

5

作者 高博 王奔 +1 位作者 张忠 郭静 《强度与环境》 CSCD 2019年第3期34-38,共5页

本文基于固定界面模态综合法建立非线性结构模型,基于ZONA方法及最小状态法获得非线性结构的非定常气动力,最后开展了间隙非线性结构的气动弹性仿真,分析了不同初始扰动及飞行速度下结构的气动弹性响应,该成果可用于其他形式集中参数非... 本文基于固定界面模态综合法建立非线性结构模型,基于ZONA方法及最小状态法获得非线性结构的非定常气动力,最后开展了间隙非线性结构的气动弹性仿真,分析了不同初始扰动及飞行速度下结构的气动弹性响应,该成果可用于其他形式集中参数非线性结构的气动弹性仿真分析,具有一定的研究价值。 展开更多

关键词 集中参数非线性 气动弹性 非定常气动力 固定界面模态综合法

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远近场声发射信号相关性研究 被引量：3

6

作者 刘武刚 侯传涛 王龙 《强度与环境》 CSCD 2019年第4期47-53,共7页

通过研究材料或结构中产生的声发射信号,获得损伤源的位置、损伤的类型及损伤严重度等信息,因而声发射信号成为分析材料或结构损伤状态的基础。在不同位置处所采集的声发射信号由于传感器特性、结构不连续、频散效应等产生明显的特征变... 通过研究材料或结构中产生的声发射信号,获得损伤源的位置、损伤的类型及损伤严重度等信息,因而声发射信号成为分析材料或结构损伤状态的基础。在不同位置处所采集的声发射信号由于传感器特性、结构不连续、频散效应等产生明显的特征变化,这将影响到对材料或结构损伤状态一致性的研究。通过数值仿真的手段获得理想的高速撞击声发射信号,利用概率统计中的相关性分析方法,对获得的损伤源远近场声发射信号进行相关分析,计算相关系数,得到了远近场声发射信号相关性的变化规律,分析了相关系数与声发射波形、频率之间的关系,所得研究结果对评定损伤源位置精度及损伤模式识别的信号选取具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 声发射 相关系数 高速撞击 数值模拟

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风力机翼型尾缘迎风降载工况挥舞振动风洞试验研究

7

作者 李德宁 高传强 +1 位作者 骆府庆 张伟伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期40-49,共10页

停机变桨降载是极端台风天气下保障大型风力机结构安全的重要措施,风力机叶片尾缘迎风(攻角180°)时,翼型的气动力系数相对较小,是一种有利的降载工况,但有可能发生挥舞方向单自由度振动。本文基于风洞试验,研究了典型风力机翼型在... 停机变桨降载是极端台风天气下保障大型风力机结构安全的重要措施,风力机叶片尾缘迎风(攻角180°)时,翼型的气动力系数相对较小,是一种有利的降载工况,但有可能发生挥舞方向单自由度振动。本文基于风洞试验,研究了典型风力机翼型在尾缘迎风降载工况下的挥舞单自由度气动弹性振动特性。研究发现,叶片不同截面的翼型在特定的来流攻角和结构无量纲减缩频率下均会触发挥舞失稳振动,总体的失稳攻角范围为155°~167°。失稳区域呈倒“V”字形,结构减缩频率越低,诱发挥舞振动的攻角范围越大。这种挥舞振动表现出锁频特性,即振动频率锁定于结构固有频率,且振动幅值随着减缩频率(与来流风速成反比)的降低而增加。对于普遍具有预扭设计的现代风力机叶片,叶片在进行尾缘迎风的降载设计时,应尽量避免主要叶片截面进入挥舞失稳敏感攻角区域,以免造成结构损坏。 展开更多

关键词 气动弹性 风洞试验 降载 尾缘迎风 挥舞振动

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基于修正活塞理论的壁板非线性热气动弹性分析 被引量：1

8

作者 郭静 王建民 +2 位作者 张忠 李海波 高博 《强度与环境》 CSCD 2022年第5期145-150,共6页

高马赫数飞行的航天飞行器,气动力、热、结构多物理场相互耦合,易引发热气动弹性稳定性问题。新型复合材料的广泛应用,使得壁板结构易出现极限环振荡、混沌等复杂非线性热气动弹性响应形式,影响飞行安全。本文基于Patran/Nastran二次开... 高马赫数飞行的航天飞行器,气动力、热、结构多物理场相互耦合,易引发热气动弹性稳定性问题。新型复合材料的广泛应用,使得壁板结构易出现极限环振荡、混沌等复杂非线性热气动弹性响应形式,影响飞行安全。本文基于Patran/Nastran二次开发语言编制了非线性热气动弹性分析程序,针对复合材料壁板,采用Van Dyke修正活塞理论计算非定常气动力,进行典型温度工况下的非线性热气动弹性分析。结果表明,本文方法可对壁板结构LCO,周期,非周期和混沌等复杂非线性热气动弹性响应进行有效预示。 展开更多

关键词 Van Dyke活塞理论 壁板 热气动弹性 非线性响应 程序

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基于飞行模态辨识的飞行器弹性运动计算模型选择研究 被引量：1

9

作者 王亮 张妍 +2 位作者 蔡毅鹏 廖选平 朱辰 《战术导弹技术》 北大核心 2016年第4期27-33,共7页

通过对比分析了飞行器机动飞行时动载荷数值计算结果和辨识结果,对弹性运动的计算模型进行了验证分析。首先,详细介绍了飞行器的弹性运动模型和结构动力学模型,并简要介绍了模态特征系统实现算法(Eigensystem Realization Algorithm,ERA... 通过对比分析了飞行器机动飞行时动载荷数值计算结果和辨识结果,对弹性运动的计算模型进行了验证分析。首先,详细介绍了飞行器的弹性运动模型和结构动力学模型,并简要介绍了模态特征系统实现算法(Eigensystem Realization Algorithm,ERA)环境激励模态辨识方法的理论。其次,计算分析了由于操作机构作动引起的飞行器整体动载荷,研究了两种激励力计算方法间的区别。最后,基于工作模态辨识理论和实测振动数据,辨识了飞行器的动载荷,对计算结果进行了验证。通过研究,发现弹性运动计算模型是介于增量模型和绝对量模型这两者之间的。 展开更多

关键词 模态辨识 系统实现算法 工作模态 动载荷 振动 载荷识别 飞行器

原文传递

统计能量法在整星/有效载荷声载响应分析中的应用 被引量：1

10

作者 冯振兴 《航天器环境工程》 2005年第6期361-365,共5页

文章介绍统计能量法在整星/有效载荷声载响应分析中的应用。通过国外的2个实例,说明具体建模与运算的方法(包括声载处理,能量流的获取,计算结果的表示以及所应用的软件),从而在声载响应分析预报中起到了重要的作用,给航天器设计人员带... 文章介绍统计能量法在整星/有效载荷声载响应分析中的应用。通过国外的2个实例,说明具体建模与运算的方法(包括声载处理,能量流的获取,计算结果的表示以及所应用的软件),从而在声载响应分析预报中起到了重要的作用,给航天器设计人员带来了正面的效应。最后,提供了统计能量法发展与应用前景的有用信息。 展开更多

关键词 统计能量法 声载分析

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轴向载荷对大长细比导弹稳定性的影响研究 被引量：4

11

作者 全景阁 叶正寅 张伟伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期94-102,共9页

大长细比飞行器的刚性模态和弹性模态极易发生耦合失稳现象。轴向载荷作用下其结构刚度特性会发生变化,进一步降低其稳定性。使用有限元方法分析了大长细比导弹在轴向载荷作用下的结构刚度特性。采用当地流活塞理论计算弹性体变形的气动... 大长细比飞行器的刚性模态和弹性模态极易发生耦合失稳现象。轴向载荷作用下其结构刚度特性会发生变化,进一步降低其稳定性。使用有限元方法分析了大长细比导弹在轴向载荷作用下的结构刚度特性。采用当地流活塞理论计算弹性体变形的气动力,耦合结构运动方程,基于模态坐标在状态空间内实现结构运动方程的特征值分析和时域求解,研究轴向载荷对大长细比导弹稳定性的影响。研究发现:大轴向过载作用下,大长细比导弹的刚性模态和弹性模态将出现耦合失稳,且随着轴向过载的增加,弹体的结构刚度特性下降,失稳速度降低。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 大长细比 导弹 当地流活塞理论 轴向载荷 耦合失稳

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超音速舵面热气动弹性仿真 被引量：6

12

作者 吕继航 杨茂 陈凤明 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第3期43-46,共4页

为研究弹翼气动加热效应对结构气动弹性稳定性的影响,建立了热气动弹性仿真模型。根据分层求解的原理,首先采用平板参考温度法进行气动加热计算,进而分析热环境下结构的固有特性,并利用当地流活塞理论计算非定常气动力,在状态空间进行... 为研究弹翼气动加热效应对结构气动弹性稳定性的影响,建立了热气动弹性仿真模型。根据分层求解的原理,首先采用平板参考温度法进行气动加热计算,进而分析热环境下结构的固有特性,并利用当地流活塞理论计算非定常气动力,在状态空间进行热颤振求解。对某弹性边界全动舵进行了超音速巡航段的热颤振特性分析;结果表明,随着时间的推移,热效应使舵面的固有频率逐渐降低,导致颤振边界下降;一段时间后,固有特性及热颤振特性趋于稳定。分析方法简捷有效,为飞行器结构设计提供了一种工程分析手段。 展开更多

关键词 超音速 气动加热 当地流活塞理论 热颤振

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高超声速有翼导弹多场耦合动力学的研究和进展(上) 被引量：27

13

作者 杨炳渊 史晓鸣 梁强 《强度与环境》 2008年第5期55-63,共9页

在对国内外文献调研的基础上,就有关高超声速有翼导弹多场耦合动力学分析和仿真技术的研究和发展现状进行评述,包括气动加热、大攻角非定常气动力、结构传热和温度场分析、热弹性耦合和热模态分析、耦合动力学分析的数学模型和求解方法... 在对国内外文献调研的基础上,就有关高超声速有翼导弹多场耦合动力学分析和仿真技术的研究和发展现状进行评述,包括气动加热、大攻角非定常气动力、结构传热和温度场分析、热弹性耦合和热模态分析、耦合动力学分析的数学模型和求解方法等内容。最后针对高超声速有翼导弹提出进一步研究开发的建议。 展开更多

关键词 高超声速 气动加热 模态分析 气动弹性 气动伺服弹性

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弹性变形对大长细比导弹纵向稳定性的影响 被引量：2

14

作者 全景阁 张伟伟 叶正寅 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期13-16,19,共5页

综合考虑飞行动力学和气动弹性力学的相互影响,基于结构弹性模态和刚体飞行模态,耦合求解非定常气动力和结构动力学模型,研究大长细比导弹受弹性变形影响时的纵向稳定性。研究发现,大长细比导弹的弹性特征明显,结构弹性变形和刚体运动... 综合考虑飞行动力学和气动弹性力学的相互影响,基于结构弹性模态和刚体飞行模态,耦合求解非定常气动力和结构动力学模型,研究大长细比导弹受弹性变形影响时的纵向稳定性。研究发现,大长细比导弹的弹性特征明显,结构弹性变形和刚体运动之间的相互影响不容忽视,分析大长细比导弹稳定性时需要将结构弹性变形与刚体运动统一起来进行研究。考虑刚体俯仰模态后,导弹的稳定性发生显著变化,系统由稳定变为不稳定,在较低动压下系统失稳,主要表现为俯仰模态的静失稳发散。来流动压和结构刚度会影响大长细比导弹的纵向稳定性。 展开更多

关键词 大长细比 导弹 弹性变形 稳定性 飞行动力学 当地流活塞理论

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垂直发射飞行器地面风荷载响应 被引量：8

15

作者 钟音亮 杨茂 陈凤明 《科学技术与工程》 2010年第24期6109-6112,共4页

垂直发射飞行器竖立在发射台上时,往往要受到地面风的作用,这将引起飞行器的振动响应,并影响到发射前的准备工作。将垂直发射飞行器简化为圆柱形悬臂梁,利用随机振动理论,建立了飞行器任意风向的响应。并对CZ—2、土星IB气动弹性模型在... 垂直发射飞行器竖立在发射台上时,往往要受到地面风的作用,这将引起飞行器的振动响应,并影响到发射前的准备工作。将垂直发射飞行器简化为圆柱形悬臂梁,利用随机振动理论,建立了飞行器任意风向的响应。并对CZ—2、土星IB气动弹性模型在地面风荷载下的动态响应进行工程计算,与试验结果有良好的一致性。 展开更多

关键词 垂直发射 地面风荷载 随机振动 动态响应

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高超声速有翼导弹多场耦合动力学的研究和进展(下) 被引量：5

16

作者 杨炳渊 史晓鸣 梁强 《强度与环境》 2008年第6期55-62,共8页

在对国内外文献调研的基础上,就有关高超声速有翼导弹多场耦合动力学分析和仿真技术的研究和发展现状进行评述,包括气动加热、大攻角非定常气动力、结构传热和温度场分析、热弹性耦合和热模态分析、耦合动力学分析的数学模型和求解方法... 在对国内外文献调研的基础上,就有关高超声速有翼导弹多场耦合动力学分析和仿真技术的研究和发展现状进行评述,包括气动加热、大攻角非定常气动力、结构传热和温度场分析、热弹性耦合和热模态分析、耦合动力学分析的数学模型和求解方法等内容。最后针对高超声速有翼导弹提出进一步研究开发的建议。 展开更多

关键词 高超声速 气动加热 模态分析 气动弹性 气动伺服弹性

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间隙非线性气动弹性系统颤振及控制问题研究进展 被引量：3

17

作者 李家旭 田玮 谷迎松 《强度与环境》 CSCD 2021年第4期18-25,共8页

含有间隙结构的气动弹性系统非线性颤振问题是飞行器气动弹性力学工程领域的研究热点和难点。根据目前现代飞行器结构轻量化设计及更大机动性能的发展趋势,非线性颤振问题日益突出,直接关系到飞行器的安全与性能。因此综述了近几十年来... 含有间隙结构的气动弹性系统非线性颤振问题是飞行器气动弹性力学工程领域的研究热点和难点。根据目前现代飞行器结构轻量化设计及更大机动性能的发展趋势,非线性颤振问题日益突出,直接关系到飞行器的安全与性能。因此综述了近几十年来带间隙非线性的非线性气动弹性力学模型、非线性系统辨识及非线性动力学与控制等问题的研究进展。在已有相关研究成果的基础上提出了今后值得进一步解决和关注的研究问题。 展开更多

关键词 非线性颤振 间隙非线性 极限环振荡 分岔 颤振抑制

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大长细比旋转式火箭弹柔性变形对弹道运动的影响 被引量：2

18

作者 杨飞虎 《强度与环境》 2009年第1期27-31,共5页

为了研究柔性小变形对大长细比旋转式火箭弹弹道运动的影响,建立了旋转式火箭弹的刚柔耦合动力学模型。运用有限元法来解算弹体柔性小变形,运用弹道仿真来解算空间大运动,通过两种解算方法之间力和攻角的交换来完成刚柔耦合过程。对比... 为了研究柔性小变形对大长细比旋转式火箭弹弹道运动的影响,建立了旋转式火箭弹的刚柔耦合动力学模型。运用有限元法来解算弹体柔性小变形,运用弹道仿真来解算空间大运动,通过两种解算方法之间力和攻角的交换来完成刚柔耦合过程。对比了刚柔耦合模型和纯刚体模型的部分弹道。由对比可以看出弹体的柔性变形对火箭弹弹道影响很大,必须充分予以考虑。 展开更多

关键词 柔性变形 刚柔耦合 弹道仿真 有限元法

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高速飞行器流固界面热力载荷转换方法及其应用 被引量：1

19

作者 张东 任东鸿 +2 位作者 赵春章 刘长志 刘宝瑞 《强度与环境》 CSCD 2019年第4期54-58,共5页

高速飞行器流固界面热力载荷的快速高效转换是结构热气弹分析的重要前提。本文分别基于最小势能原理建立了流固界面热力载荷的转换方法,并编制了相应的转换软件,可实现不同单元类型、不同载荷类别、不同软件之间的双向热力载荷转换。测... 高速飞行器流固界面热力载荷的快速高效转换是结构热气弹分析的重要前提。本文分别基于最小势能原理建立了流固界面热力载荷的转换方法,并编制了相应的转换软件,可实现不同单元类型、不同载荷类别、不同软件之间的双向热力载荷转换。测试算例表明,无论是定量分析还是定性分析,本文方法都能实现流固界面热力载荷的高精度快速转换。 展开更多

关键词 流固界面 载荷转换 高速飞行器 热气弹

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纵向无垫圈螺栓连接系统的密封性分析和轻量化设计 被引量：4

20

作者 马奔奔 李源 +1 位作者 王世建 陈昌林 《强度与环境》 CSCD 2019年第4期11-18,共8页

纵向无垫圈螺栓连接系统在工程中有着广泛的应用。然而,由于受到较多的设计变量和安装边间复杂接触状态的影响,其密封性分析和轻量化设计依然是一个难题。本文系统地分析了设计变量与密封失效的关系,有效地降低了设计变量的数目。通过... 纵向无垫圈螺栓连接系统在工程中有着广泛的应用。然而,由于受到较多的设计变量和安装边间复杂接触状态的影响,其密封性分析和轻量化设计依然是一个难题。本文系统地分析了设计变量与密封失效的关系,有效地降低了设计变量的数目。通过适当修改Ma等人[11]的螺栓连接等效力学模型,能够准确预测螺栓孔处密封失效时的临界状态。最后,本文提出了纵向无垫圈螺栓连接系统轻量化设计的优化列式,并进行了数值实现和三维有限元验证。 展开更多

关键词 纵向螺栓连接 轻量化设计 密封性能 接触状态

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