采用氣動力/熱/結(jié)構(gòu)耦合的方法對高速細長體飛行器結(jié)構(gòu)熱靜氣動彈性問題進行了研究.為保證耦合計算精度,達到準確預測熱氣動彈性特性的能力,氣動力和氣動熱計算采用CFD數(shù)值模擬方法,熱應力和熱變形計算采用有限元方法并通過熱考核試驗驗證.以該簡單細長體飛行器模型為研究對象,對其熱靜氣動彈性特性進行了計算與分析,計算結(jié)果表明:CFD/CSD耦合可準確模擬熱氣彈問題,且氣動加熱造成結(jié)構(gòu)溫升不均衡是結(jié)構(gòu)變形的主導因素,力熱耦合靜氣彈變形與單純受力分析變形形式不同,對飛行器氣動特性影響規(guī)律不同.準確預測飛行器熱氣動彈性特性對飛行器結(jié)構(gòu)設計十分必要.

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圖2熱靜氣動彈性計算流程圖Fig．2Flowchartofthethermostaticaeroelasticcalculation

通過結(jié)構(gòu)有限元求解器得出結(jié)構(gòu)對于氣動力的響應．迭代過程直到飛行器結(jié)構(gòu)變形收斂為止．圖1即為靜氣動彈性計算流程框圖．圖1靜氣動彈性計算流程圖Fig．1Flowchartofthestaticaeroelasticcalculation熱氣動彈性問題是一個多學科問題，一次性完全求解這....

圖3飛行器模型外形示意圖Fig．3Schematicdiagramoftheaircraftmodel

圖4飛行器部件溫度隨時間變化曲線Fig．4Aircraftcomponenttemperatureversustimecurves

第4期劉凱，等:CFD在高速飛行器熱氣彈問題中的應用圖4飛行器部件溫度隨時間變化曲線Fig．4Aircraftcomponenttemperatureversustimecurves4靜氣彈結(jié)果驗證與分析4．1模態(tài)試驗驗證根據(jù)飛行器模型主要承力結(jié)構(gòu)的幾何模型、所用材料及材料屬性，....

圖5試驗件和有限元模型Fig．5Testpieceandfiniteelementmodel

配重和不配重后的模態(tài)試驗結(jié)果和結(jié)構(gòu)有限元模型計算結(jié)果的對比．表1模態(tài)試驗與有限元模型計算一彎頻率對比Table1Comparisonofmodaltestandfiniteelementmodelforcalculatingbendingfrequencyweightweight....

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