可變后掠機翼結構的優(yōu)化設計和力學分析.pdf

1、可變形飛行器的研究已經(jīng)成為當今航空事業(yè)發(fā)展的熱點內(nèi)容,常見的變形方式主要有前后緣的變形、機翼的折疊、機翼的扭轉和機翼后掠角的改變。其中,可變后掠機翼的變形屬于大變形變體飛行器的研究。對于可變形機翼結構中驅動器的位置和數(shù)目的優(yōu)化非常重要。優(yōu)化驅動器的位置可以使的變形機翼更好的被驅動,提高驅動器的利用率,減少能量的損耗。本文的另一部分內(nèi)容重點研究了可變后掠機翼在不同狀態(tài)下的氣動特性,可以更好的認識和了解可變后掠機翼變形前后的優(yōu)缺點。

2、　　變形單元中驅動器的位置優(yōu)化,可以使得驅動器在較小的驅動力下實現(xiàn)變形結構的運動,提高驅動器的驅動效率。采用Matlab優(yōu)化工具箱中的fmincon函數(shù)對目標函數(shù)進行求解。利用準靜態(tài)的分析方法,基于虛功原理來建立單元結構變形過程中的能量方程。該方程中包括了所需要優(yōu)化的驅動器位置參數(shù)Z1,驅動器在單元中的另一個位置Z2通過余弦定理來計算。
　　對于多單元變形結構中驅動器數(shù)目的選擇和其布置方案,采用靜力學分析來實現(xiàn)。利用有限元軟件Ab

3、aqus/CAE對多單元變形結構中驅動器不同的布置方案進行靜力學分析,施加驅動器所在平面內(nèi)的氣動載荷。輸出該變形結構的最大應力值和出現(xiàn)最大應力的位置,同時也輸出翼端的最大變形量。由分析結果中,得出多單元變形結構中強度和剛度兩方面都比較好的驅動器布置方案。
　　本文對變形結構的不同狀態(tài),在不同迎角和不同馬赫數(shù)下進行了全面的分析。利用CFD軟件FLUENT對變形結構在整個變形過程中的不同條件下進行了數(shù)值模擬,得出了其每種狀態(tài)下的氣動規(guī)