刚度构型对飞艇定常流固耦合特性的影响研究

发布时间：2017-10-18 05:39

  本文关键词：刚度构型对飞艇定常流固耦合特性的影响研究

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【摘要】：飞艇作为临近空间高分辨率观测的重要平台,力学性能研究非常重要。飞艇的主体材料一般由柔性蒙皮构成,容易在气动作用下产生较大的变形,存在较强的流固耦合效应,是其力学性能研究的关键。该文采用松耦合方法形成了定常流固耦合计算方法,并且针对流场与结构的模型展开了详细的计算,和实验结果进行了验证。针对不同刚度构型飞艇模型的计算结果显示:硬式飞艇不需考虑流场和结构的耦合效应,半硬式和软式飞艇的耦合效应较明显。其中半硬式飞艇,耦合效应主要影响区域为柔性最大的橡胶部分,考虑耦合效应后,飞艇位移变形量增加约5%。软式飞艇,变形最为明显的是飞艇的尾部和头部,在来流作用下会出现明显的抬头位移,最大位移增量为225%。此外还采用量纲分析方法,得到了艇体变形与膜材料弹性模量、内压、来流的变化规律。当模型与实物满足几何相似、材料相似和动力学相似的条件下,变形将满足几何相似律。
【作者单位】： 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室;
【关键词】： 流固耦合 飞艇 数值模拟 变形 量纲分析
【基金】：国家自然科学基金项目(11202215;11332011)
【分类号】：V274
【正文快照】： 飞艇拥有起降简单、可悬停、低噪音、低污染的特点,作为未来临近空间战的一种主要作战武器平台,所满足的军事效能已然呈现[1 3]。关于其数值模拟和实验方法的研究开始倍受关注[2,4]。飞艇的主体材料一般由柔性蒙皮构成,容易在气动作用下产生较大的变形,反过来能够影响气动力

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本文编号：1053255