热环境下结构固有振动特性试验及分析

发布时间：2018-11-08 12:31

【摘要】：高超声速飞行器在气动热环境中,其固有频率和振型会受温度升高的影响而发生变化,从而其颤振特性也要发生改变。本文建立了适用于工程应用的飞行器翼面结构热模态试验方法及试验装置,为验证该方法的有效性,针对高超声速飞行器翼面结构特征,设计和制造了钛合金翼面盒段试验件,测试了高温环境翼面热模态。开展了单面加热、双面加热、温度呈梯度分布加热和随时间变化加热等几种加热方式对比试验,试验结果表明,温度升高对结构模态特性影响明显;且该试验方法具有很高的工程实用价值,可应用于飞行器翼面结构热模态试验;同时,建立了试验件有限元模型,开展了热模态分析,对试验结果和分析结果进行了对比分析和讨论,结果具有较高的一致性。
[Abstract]:The natural frequency and mode shape of hypersonic vehicle in aerodynamic and thermal environment will be affected by the increase of temperature, so the flutter characteristics of hypersonic vehicle will also be changed. In this paper, the thermal mode test method and test device of aircraft wing surface structure suitable for engineering application are established. In order to verify the effectiveness of this method, the titanium alloy wing box test piece is designed and manufactured in view of the structural characteristics of the wing surface of a hypersonic vehicle. The thermal mode of wing surface in high temperature environment was tested. Several heating methods, such as single-side heating, double-side heating, temperature gradient distribution heating and time-varying heating, were carried out. The experimental results show that the temperature rise has a significant effect on the modal characteristics of the structure. This test method has high engineering practical value and can be applied to the thermal modal test of aircraft wing structure. At the same time, the finite element model of the test piece is established, the thermal modal analysis is carried out, and the results of test and analysis are compared and discussed. The results are in good agreement with each other.
【作者单位】： 成都飞机设计研究所;
【分类号】：V215.34

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本文编号：2318514