复合材料机翼颤振特性的数值仿真

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ｓｅｓｓｔｕｄｉｅｄｈｅｒｅ，ｔｈｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙａｎｄｕｓｅｆｕｌｎｅｓｓｏｆｔｈｅＤＱＭａｒｅｗｅｌｌｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍａｔｅｉｒｌａＣＯＵ —
第３Ｏ卷第７期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１３）０７ — ００９６ — ０５
计
Hale Waihona Puke 算机仿真
２０１３年７月
复合材料机翼颤振特性的数值仿真
肖艳平，杨翊仁，刘志强
（１．中国民航飞行学院飞行技术学院，四川广汉６１８３０７；２．西南交通大学力学与工程学院，四川成都６１００３１）摘要：研究机翼振颤性能优化问题，由于复合材料机翼具有材料耦合和几何耦合的特点，传统的方法研究复合材料机翼的颤
振特性比较复杂，耗时长。为解决上述问题，提出利用哈密顿原理建立了系统的运动方程，然后采用微分求积法进行离散，并编制了程序对复合材料机翼的弯扭耦合颤振速度在Ｍａｌｆａｂ软件上进行了数值仿真。结果表明，微分求积法的计算结果精度高、速度快，并证明利用微分求积法分析复合材料机翼的颤振特性是可行且有效的。同时，分析了材料耦合刚度对颤振速度的影响，结果表明材料耦合刚度的绝对值稍大些才能提高机翼的颤振速度。关键词：复合材料；弯扭耦合；颤振；微分求积法
ＸＩＡＯＹａｎ —ｐｉｎｇ，ＹＡＮＧＹｉ — ｒｅｎ，ＬＩＵＺｈｉ —ｑｉａｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＦｌｉｇｈｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅ，ＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＦｌｉｇｈｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，ＧｕａｎｇｈａｎＳｉｅｈｕａｎ６１８３０７，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｎｇｌｆｕｔｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｉｓｃｏｍｐｌｅｘｕｓｉｎｇｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｄｕｅｔｏｔｈｅｇｅｏ－ｍｅｔｉｃｒａｎｄｍａｔｅｉｒａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆａｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｍｏｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｉｖｒｅｄｂａｓｅｄｏｎＨａｍｉｌｔｏｎｔｈｅｏｒｙｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｉｓｃｒｅｔｉｚａｔｅｄｕｓｉｎｇｄｉｆｅｒｅｎｔｉｌａｑｕａｄｒａｔｕｒｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎｕｍｅｉｃｒａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｆｕｔｔｅｒｓｐｅｅｄｏｆａｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｎｇｗｉｔｈｂｅｎｄｉｎｇ－ｔｏｒｓｉｏｎｃｏｕｐｌｉｎｇｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂｐｒｏ－ｇｒａｍ．Ｔｈｅｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｏｍｅａｖａｉｌａｂｌｅｒｅｓｕｌｔｓａｎｄａｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｉｎｌｌａｔｈｅｃａ —
中图分类号：Ｖ４４８．２５＋３文献标识码：Ａ
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＦｌｕｔｔｅｒＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｅＷｉｎｇ