非定常气动跨声速机翼颤振分析
第32卷2012第2期年
第2期
4月
邹辉
飞机设计AIRCRAFT DESIGN 等：高超声速湍流高效模拟算法
Vol. 32No. 2
Apr 20121
文章编号：1673-4599（2012）02-0001-05
非定常气动跨声速机翼颤振分析
袁鹏程，张伟峰
（浙江大学工程与科学计算研究中心，浙江杭州
310027）
摘要：颤振是气动弹性分析中影响最大的问题，在飞行器设计中得到了极大的重视。目前，在飞行器气动弹
性分析中普遍采用基于偶极子网格法空气动力的机翼颤振计算方法。本文采用p-k 法，以AGARD445.6机翼标准模型为算例，计算其在不同高度与飞行马赫数下的颤振速度和频率特性曲线，发现机翼在跨声速区域存在明显的“凹坑”物理特性，并且这些计算结果与试验值较为吻合。关键词：颤振；AGARD445.6机翼；p-k 法；偶极子网格法中图分类号：V224
文献标识码：A
Fl ut t er A nal ysi s of U nst eady Tr ansoni c W i ng
YUAN Peng-cheng , ZHANG Wei-feng
(Center for Engineering and Scienti c Computation , Zhejiang University ,
Hangzhou 310027, China )
Abstra ct :As the most dominant problem in aeroelasticity analysis, utter is mainly emphasized in aircraft design. Nowadays, computational methods based on Double Lattice Formulation are adopted by researchers in aeroelasticity studies. In this paper, the p-k method is introduced to analyze the AGARD445.6wing standard model, utter velocities and frequencies at different heights as well as Maches are computed. Numerical results show that they are well matched with the experiment values. Key wo r ds :utter ; AGARD445.6wing ; p-k method ; double lattice formulation
气动弹性问题是一门研究弹性体在气流中力学行为的学科，其主要任务是研究空气动力和弹性体之间的相互影响，而气动弹性不稳定性问题中最重要的就是颤振。颤振是一种自激振动，当飞行器的飞行速度达到一定数值时，其升力面在空气动力、惯性力和弹性力的相互作用下刚好持续振动下去，这种现象就称为颤振。在我国军用和民用适航条例中规定，飞机在飞行包线中不允许出现任何颤振现象[1~3]。颤振问题不仅在航空航天中有重要的意义，在桥梁建筑、机械工程等领
收稿日期：2011-01-24；修订日期：2011-11-29
域也有广泛的应用[4]。
本文在NASTRAN 软件中用p-k 法数值计算了跨声速颤振标准模型AGARD445.6机翼在不同飞行高度、不同飞行马赫数时的颤振特性，寻找该机翼颤振特性随马赫数变化的关系，并将计算结果与试验值进行比较。
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颤振理论
颤振分析的基本方程
颤振是气动弹性稳定性问题，各个速度范围