亚音速气流中曲壁板气动弹性响应研究

发布时间：2024-03-22 01:03

　　本文对高速列车中广泛使用的存在初始变形的曲壁板结构在亚音速气流和周期外激励力作用下的气动稳定性和非线性动力学问题进行研究,具体工作如下:1.考虑圆弧形初始变形的二维曲壁板,基于势流理论和线化小扰动理论获得了亚音速气流作用在曲壁板单侧的气动力的级数表达式。该气动力分为由初始变形产生的静态气动力和由结构振动产生的动态气动力,分析了模态阶数和系统相关参数对静态气动力大小和分布的影响。2.使用微元法和达朗贝尔原理建立了两端简支的二维Kelvin模型粘弹性曲壁板在大变形时的非线性振动方程。将方程进行无量纲化后使用Galerkin法进行离散。使用Newton迭代法求解系统的平衡点。研究了系统的平衡点及稳定性、分岔特性及相关参数对系统平衡点的影响、系统的势阱分布和吸引域分布等非线性动力学问题。研究表明:随着来流动压的变化,系统的平衡点位置、数目和稳定性将会发生变化,产生分岔现象,分岔点对应的临界动压与跳跃位移值与初始曲率及轴力等参数相关;系统的稳定平衡点对应于系统的势阱位置,系统的势阱数量和深度与来流动压等参数有关;系统的两个稳定平衡点在参数空间中存在各自吸引域。3.以气动力和周期外激励力联合作用下...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２不同模态阶数下静态气动力分布示意图??从图中可看出，而对其在轴向的分布无影响，无量纲静态气动力Ａ／？

西南交通大学硕士研究生学位论文?Ｔｘ?＝?－＾－?＝?％ｈｍ板的初始曲率为常值。??模态数的影响??内高速列车普遍使用的铝合金面板为算例［２］，其主要参数五＝６９ＧＰａ，＇ｕ＝０．３，?／＝８００ｍｍ，／ｚ＝２．５ｍｍ，取气流密度／？〇〇＝１．２９ｋｇ／ｍ３。选取曲壁板１．２５ｍ....

图２－３不同动压和初始曲率下静态气动力分布图??

西南交通大学硕士研究生学位论文?第：??中可以看出，在其余参数相同时，来流动压越大，无量纲静态气动力式（２－３９）表明，无量纲静态气动力与来流动压Ａ和曲壁板中间的心成正比；曲壁板的初始曲率越大，相应产生的无量纲静态气动力流动压Ａ为零或曲壁板中间的无量纲初始变形心为零（平壁板）时，....

图３－１２势能分布曲面图（２＝７５）??

?＇?ｉ：：??■?５６．５４??＾■７３．３８??图３－１１势能分布曲面图Ｕ＝３５）??２２．６０??１．１３?８８??＾｜－５１２〇??＾?▲?／?Ｉ?３?８２０??＾４〇－Ｖ?二?ｋ?／?＿１２３６??务、．?／??Ｉ?Ｉ：??图３－１２势能分布曲面图（２＝７５）??从图中....

图３－１１势能分布曲面图Ｕ＝３５）??

Ｉ?Ｉ：??图３－１２势能分布曲面图（２＝７５）??从图中可看出，系统的势能存在极小值，该极小值对应于系统的稳定平衡点。在??极小值处时，系统将会产生“势阱”现象。势能厂的极小值的大小可以表征势阱的深??度，从而表征该稳定平衡点的吸引强度。??图３－１１表示当彳＜１时，势能只存在....

本文编号：3934399