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飞机颤振现象数值模拟近年来，随着飞机工业的不断发展，飞机颤振现象的问题也越来越受到关注。
飞行中的颤振不仅给乘客带来恐慌，严重的颤振还会对机身以及机械设备造成不可逆的损伤。
因此，我们需要对飞机颤振现象进行数值模拟分析，以更好地理解颤振的成因和特性，并寻求有效的解决方案。
飞机颤振的成因主要包括三个方面：结构强度、飞行状态及环境因素。
其中，结构强度是最主要的因素。
在飞行中，飞机机身及其附属物受到的气动力、重力等多种外力的作用，从而在某些特定的频率下产生振动。
这种振动会向飞机的其他部位传递，进而对机身结构造成损伤。
因此，为了避免颤振现象的发生，我们需要对飞机结构强度进行分析和优化设计。
在计算机辅助设计软件的帮助下，我们可以对飞机进行三维建模，并将其纳入数值模拟分析。
通过建立合理的数学模型和仿真分析，我们可以得出飞机在特定频率下的应力分布和振动情况，以此检测飞机的强度和耐久性。
同时，在飞行状态及环境因素方面，我们也应进行充分考虑。
飞机在空气动力学环境下的状态是非常复杂的，因而对飞行过程进行准确的建模和仿真是非常必要的。
通过仿真，我们可以模拟飞机在各种气流和涡流下的流场变化情况，以此来研究飞机在不同气流环境中的耐受性。
除了结构强度和飞行状态外，外界环境因素对飞机颤振也产生着重要的影响。
当飞机遇到强烈的自然过程诸如大风暴和雷击等情况时，其结构会受到很大的威胁。
因此，在设计过程中，应该根据地貌和气象条件来选择适当的飞行路径，以减小或避免飞机遭受强烈的自然过程的影响。
总体上，在解决飞机颤振问题方面，需要针对以上三个方面进行充分的研究和分析。
除了数值模拟分析之外，我们还应该对于飞机的结构设计、飞行规划等方面做出改进和完善。
这样，飞机颤振现象才能得到更好的控制和管理。
在数值模拟的过程中，我们需要采用一些专业的工具和软件。
其中，计算流体力学（CFD）和有限元分析（FEA）是最为常见的模拟工具。
CFD主要用于描述飞机在流动场中的运动行为，而FEA则主要用于分析飞机受到各种载荷时的应力和变形情况。
某全机跨声速颤振模型颤振特性仿真与试验验证钱卫;杨国伟;张桂江;郑冠男【摘要】针对某全机结构相似跨声速颤振模型，进行了有限元（FEM）模型结构模态分析和偶极子网格法（DLM）法颤振计算以及 CFD 方法的跨声速颤振特性仿真。
在 FL-26风洞中完成了跨声速颤振风洞试验。
通过试验结果与仿真结果的相关性分析，验证了一种全机复杂耦合的颤振形式。
通过对基于 N-S 方程的跨声速颤振仿真程序进行评估与验证，证实在飞机非定常 CFD 仿真上取得了进展并且具有足够的精度。
综合 CFD 仿真与跨声速颤振风洞试验，可以对全机复杂耦合的颤振特性进行工程颤振设计。
%Transonic flutter simulation and transonic flutter wind tunnel test are the main techniques in the design process for the high maneuver aircraft.In this paper,the finite element method (FEM)based mo-dal analysis,flutter calculation using doublet lattice method (DLM),and the transonic flutter simulation by CFD method are carried out for the structural similar flutter mode of a whole aircraft.The transonic flutter wind tunnel test is accomplished in FL-26 wind tunnel.By correlation analysis of the results by the numerical simulation with those of the wind tunnel test,a complex flutter mode of the whole aircraft is investigated and verified.The effectiveness and the accuracy of the Navier-Stokes equations based transonic CFD code with hybrid mesh are verified,and it shows the progress we have made on the unsteady aerodynamic CFD simula-tion of bining transonic flutter wind tunnel test with CFD simulation,the complex coupling flutter design for the whole aircraft could be accomplished.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P364-368)【关键词】跨声速颤振;全机结构相似颤振模型;CFD 颤振仿真;跨声速颤振风洞试验;N-S 方程【作者】钱卫;杨国伟;张桂江;郑冠男【作者单位】沈阳飞机设计研究所，沈阳 110035;中国科学院力学研究所，北京100190;沈阳飞机设计研究所，沈阳 110035;中国科学院力学研究所，北京100190【正文语种】中文【中图分类】V215.30 引言对于高机动飞机，经典颤振边界在跨声速区往往存在一个凹坑，因此跨声速颤振特性是飞机设计限制的关键设计参数。
复合材料大展弦比机翼动力学建模与颤振分析谢长川 , 张欣 , 陈桂彬(, 摘要 :, 的重要任务。
, 、模型修正、。
本文使用 MSC/NASTRAN 软件 , 在复合材料大展弦比机翼的 , 、相关试验结果反复修改得到合理的机翼结构动力学有限元模型 , 固有振动计算中采用动力减缩方法消除局部模态并提高计算精度 , 采用亚音速偶极子格网法求解非定常气动力 , 并对单独机翼进行了发散和颤振计算分析。
关键词 :气动弹性 ; 复合材料 ; 大展弦比机翼 ; 颤振 ; 非定常气动力Dynamic Modeling and Flutter Analysisfor H igh -Aspect -R atio Composite WingX ie Changchuan , Zhang X in , Chen G uibin(C ollege of Aviation Science &Engineering , Beijing University of Aeronautics&Astronautics , Beijing 100083, ChinaAbstract :F or the broad usage of com posite in new aviation structures , the engineering aeroelastic m odeling and analysis of com posite wing are im portant aspects in aircraft design 1By using an aeroelasticity theory and method , structure m odeling with FE M , m odel correction , natural vibration calculation , diver 2gence and flutter analysis were done 1Based on the structure drawing and related test results , the staticanal 2ysis m odel was m odified iteratively to get a rational dynamic m odel 1Using MSC/NASTRAN , the dynamic reduction method was applied to av oid local m odes and prom ote calculation accuracy 1The divergence and flutter analysis for a com posite wing were done in the evaluation of unsteady aerodynamics by subs onic dou 2ble lattice method 1K ey w ords :aeroelasticity ; com posite ; large aspect ratio wing ; flutter ; unsteady aerodynamic全复合材料大展弦比飞机的气动弹性研究在我国还是一个崭新的研究课题 , 其中复合材料建模技术以及由此带来的特殊问题需要认真对待。
过改变铺层参数，来最大化减轻机翼、机身等结构重量，并且获得满足约束条件的气动弹性性能，已经获得了很大的性能提升。
但是随着复合材料的进一步发展，单层内铺层纤维角度非定常、沿曲线变化的复合材料层合板被重视起来。
相比于传统的复合材料层合板铺层设计，每一层都选取固定的铺设1 引言先进复合材料由于具有比强度和比刚度高、抗疲劳能力和抗振能力强、可设计性和工艺性好等优点，已经逐步在飞行器的承力部件上大量使用[1]。
传统的复合材料层合板使用直线纤维铺层设计，通摘 要 现代飞行器对于结构减重具有迫切需求，复合材料在飞机上应用的比重也越来越高。
传统直线纤维复合材料层合板易发生失稳破坏，不能充分发挥复合材料层合板的性能，为了满足更高的性能需求，曲线纤维复合材料层合板成为一个重要的研究方向。
通过调研国内外对变刚度复合材料层合板研究的相关文献，以及曲线纤维层合板在气动弹性领域的具体进展，发现曲线纤维应用于气动弹性翼面结构的设计较少，大部分仍然为传统的直线纤维铺层，曲线纤维复合材料在气动弹性应用方面仍有待进一步深入研究。
本文将基于已有的颤振分析方法，结合曲线纤维复合材料铺层，通过改变曲线纤维的铺层角度方向，对曲线纤维复合材料矩形机翼的固有模态、颤振等气动弹性性能进行分析，并进一步探讨不同的曲线纤维角度变化规律对颤振问题的影响。
关键词 曲线纤维； 层合板； 颤振；气动弹性曲线纤维复合材料矩形机翼的颤振分析杨舒婷， 王泽溪，万志强（北京航空航天大学 航空科学与工程学院，北京 100089）ABSTRACT Modern aircraft has an urgent need for structural weight reduction, and the proportion of composite materials used in aircraft is also increasing. Traditional linear fiber reinforced composite laminates are prone to instability and failure, and can not give full play to the performance of composite laminates. In order to meet higher performance requirements, curved fiber reinforced composite laminates have become an important research direction. By investigating the related literatures on variable stiffness composite laminates at home and abroad, and the concrete progress of curved fiber laminates in aeroelastic field, it is found that curved fiber laminates are seldom used in aeroelastic wing structure design, and most of them are still traditional linear fiber laminates. The application of curvilinear fibre composites in aeroelasticity still needs further study. I In this paper, based on the existing flutter analysis methods, combined with curvilinear fiber composite laminates, the aeroelastic properties of curvilinear fiber composite rectangular wing, such as natural modes and flutter, are analyzed by changing the angle direction of curvilinear fiber laminations. And the influence of the angle variation of different curved fibers on the flutter problem is further discussed.KEYWORDS curved fibers; composite laminates; flutter; aeroelasticFlutter Analysis of Curved Fiber Composite Rectangular WingYANG Shuting, WAN Zexi, WAN Zhiqiang（School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University，Beijing 100089, China）第4期2019年9月No. 4 33Sep. , 2019FIBER COMPOSITES纤维复合材料342019年纤维复合材料纤维复合材料壁板非线性颤振响应 [19]。
飞机机翼颤振特性测试仿真研究于之靖;花贞;王烁;王威;吴军;诸葛晶昌【摘要】为了减少颤振适航测量的工作量,使测试激振点的选取更有针对性,以B737-800为研究对象,提出了基于流固耦合的机翼颤振特性分析方法.该方法首先采用耦合流场计算机翼模态,然后将得到的耦合模态映射到机翼的谐波响应和瞬态动力学分析中,进而得到机翼的颤振特性规律,找出颤振危险点.分析仿真结果表明,机翼的变形主要位于22％～60％翼展区以及85％至翼尖处,与兰利研究中心颤振测量位置的选取一致,并且颤振测试仿真的扭转角沿半翼展方向的变化趋势也与兰利研究中心的测试结果相符,为机翼颤振失效分析及颤振适航测量的激振测试点的选取提供了一定的借鉴作用.%Aircraft stalling,air parking and airfoil flutter are three important factors that affect aircraft flight safety.It is always a critical issue in the field of flight data to fully carry out the flutter airworthiness measurement.To reduce the workload of flutter airworthiness measurement and to make the vibration test point selection more targeted,an analysing method aiming at the flutter characteristics of airfoils are proposed basing on fluid solid coupling,taking B737-800 as study object.Firstly,using coupled flow field to compute the wing mode,then by mapping coupled modes to the harmonic response and transient dynamics analysis of the wing,it would access to the regularity of flutter characteristics of the wing,thus the flutter danger points would be found out.Analysis of simulation results show that the wing deformation is mainly located in the 22％～60％ wingspan area and 85％wingspan to wingtip,which is consistent with the selection of flutter measurementposition in the research center of Langley.The changing trend of wing twist along semispan in flutter test simulation is matched with test results of Langley,thus it would provide reference for the analysis of wing flutter failure as well as the selection of excitation test points for the measurement of flutter airworthiness.【期刊名称】《中国民航大学学报》【年(卷),期】2017(035)006【总页数】5页(P26-30)【关键词】颤振适航;耦合流场;耦合模态;谐响应分析;瞬态动力学分析【作者】于之靖;花贞;王烁;王威;吴军;诸葛晶昌【作者单位】中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300;中国民航大学航空工程学院,天津300300;中国民航大学航空工程学院,天津300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300【正文语种】中文【中图分类】V271.4;TP391.9机翼动态变形与颤振特性是飞机性能和安全的重点考虑因素，也是气动弹性变形分析、飞行试验科目和颤振适航认证的重点测试内容之一[1-3]。
某飞机机翼颤振模型模态测试及分析
秦锦;赵冬强;龚亮;王培勇
【期刊名称】《应用力学学报》
【年(卷),期】2020(37)5
【摘要】以某飞机机翼颤振缩比模型为研究对象,通过纯模态测试得到试验件前九阶模态参数。
建立机翼梁架有限元模型并进行计算,得到各阶模态振型及频率。
将各阶模态的计算结果与试验结果进行对比,频率的计算结果与纯模态试验值的误差均在5%以内,主要模态的振型计算结果与试验结果也基本一致,验证了有限元计算模型的准确性。
在此基础上可以进行下一步的颤振分析,且试验结果可以作为机翼颤振模型风洞试验的参考依据。
【总页数】6页(P1882-1886)
【作者】秦锦;赵冬强;龚亮;王培勇
【作者单位】第一飞机设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O321
【相关文献】
1.飞机机翼颤振特性测试仿真研究
2.飞机大展弦比外挂机翼弹性颤振特性分析
3.15米翼展太阳能飞机机翼颤振分析和刚度设计
4.基于机翼颤振风洞试验模型的地面颤振模拟试验验证
5.机翼结构相似颤振模型制造的模态频率误差修正方法
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风力机复合材料柔性叶片的颤振分析任勇生;杜向红;杨树莲【摘要】将风力机叶片简化为薄壁复合材料封闭截面弯扭耦合变形梁,基于Hamilton原理并结合变分渐进法(VAM),建立风力机叶片的气动弹性力学模型.结构模型包括材料各向异性,截面翘曲,离心载荷,科里奥利加速度,以及预锥角和预扭转角的影响.气动载荷采用叶素动量理论和准定常气动力理论进行描述.将位移按广义坐标进行模态展开,采用Galerkin法导出系统的质量、刚度和阻尼矩阵,采用特征值技术进行叶片颤振性能的数值求解.针对周向反对称刚度配置(CAS)叶片进行数值近似计算,揭示了入流比、预扭转角和纤维铺层角等参数对风力机叶片颤振性能的影响.%Wind turbine blades are flexible structures that can usually be modeled as anisotropic composite thinwalled beams, exhibiting bending-twist coupling. The equations of motion of a single wind turbine blade were derived by using Hamilton's principle combined with variational-asymptotical method( VAM). In the structural model, the influences of anisotropy, warping function, centrifugal loads, precone and pretwist angle were all taken into account. The aerodynamic loads were determined based on the blade element momentum ( BEM ) theory and quasi-steady airfoil aerodynamics. The Galerkin's method was employed in order to solve the coupled differential equations. Aeroelastic stability was investigated through eigenvalue analysis. Numerical results were obtained for the blades with circumferentially antisymmetric stiffness (CAS) configuration. The effects of the fiber orientation, pretwist angle and inflow on blade aeroelastic stability were investigated.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2011(030)009【总页数】7页(P64-69,128)【关键词】气动弹性;复合材料;薄壁梁;风力机叶片;预扭转角【作者】任勇生;杜向红;杨树莲【作者单位】山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266510;山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266510;山东工商学院,山东烟台 264005【正文语种】中文【中图分类】TK83为了最大限度地提高发电功率，降低发电成本，现代风力发电机叶片的尺寸显著增大。
