采用自主發(fā)展的雙向流固耦合求解器,研究了斜激波沖擊作用下曲壁板的氣動彈性響應特性。曲壁板的幾何非線性大變形運動方程采用有限差分法求解,流體控制方程基于有限體積法求解,雙向流固耦合采用交錯迭代算法。計算結(jié)果表明:當動壓小于臨界顫振動壓時,曲壁板表現(xiàn)出靜平衡狀態(tài),且隨著動壓的增大,壁板變形的非對稱性越明顯。當動壓大于臨界顫振動壓時,壁板振動位移先增大后減小,最終達到穩(wěn)定顫振狀態(tài),且該極限環(huán)顫振并不關(guān)于初始位置正負對稱的。同時,隨著動壓的增大,壁板顫振的正向峰谷值、負向峰谷值和振幅均逐漸增大,顫振頻率則逐漸減小。壁板振動響應規(guī)律并不隨著壁板彎曲高度的改變而單調(diào)遞增或遞減,較小的彎曲高度可以降低壁板顫振臨界動壓值,但是當彎曲高度進一步增大后,由于氣動非線性特性增強,準周期無規(guī)則運動狀態(tài)被激發(fā)了出來,臨界顫振動壓迅速升高。

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【部分圖文】：

圖1斜激波作用下曲壁板顫振計算模型

無量綱動壓為λ=ρ1U12a3/D,其中抗彎剛度D=Esh3/12(1-ν2)。曲壁板上表面為流場施加的氣動壓力載荷,下表面空腔壓力[16-17]為pc=(xi/a)p1+[1-(xi/a)]p3,其中xi為斜激波沖擊位置,p1和p2為入射斜激....

圖9H/h對壁板λcr的影響

圖8H/h對壁板變形和壓力分布的影響為研究壓力載荷與壁板振動位移之間的關(guān)系,圖10給出了x=0.75a位置處壁板振動位移響應和表面壓力響應之間的相位差。對于H/h=-1,壓力與位移振動的相位基本一致,由于系統(tǒng)中未考慮結(jié)構(gòu)的阻尼,作用在壁板上的壓力載荷具有提供能量維持壁板振動的作....

圖2網(wǎng)格和時間步對曲壁板x=0.75a位置處振動位移的影響（H/h=1)

計算區(qū)域網(wǎng)格采用多塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,并在y方向壁面處對網(wǎng)格進行加密處理。為保證計算結(jié)果的準確性,采用3套網(wǎng)格(150×61、201×105、301×105)進行網(wǎng)格無關(guān)性驗證,并研究了時間步長對曲壁板顫振結(jié)果的影響。網(wǎng)格和時間步長對曲壁板x=0.75a位置處振動位移響應如圖2所示,其....

圖2網(wǎng)格和時間步對曲壁板x=0.75a位置處振動位移的影響（H/h=1)

圖2網(wǎng)格和時間步對曲壁板x=0.75a位置處振動位移的影響（H/h=1)3計算結(jié)果與分析

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