基于柔性蜂窝的变弯度机翼后缘结构设计

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变体飞机是一种在飞行中可以充分改变外形米适应变化的任务环境的多角色飞机。变体技术兼顾了飞机在不同速度的使用性能,对于提高飞行器综合性能、降低成本具有十分重要的作用。设计自适应机翼结构是变体飞机研究中的热点领域。本文创新设计了一种柔性蜂窝结构,将其应用到基于柔性蜂窝的变弯度机翼后缘结构中,对后缘子结构进行了具体设计,通过有限元仿真,研究了该变弯度机翼后缘的变形和承载特性。  本文首先总结了变体飞机的发展过程,指出变体飞机研究中的关键技术,详细介绍了现有的自适应机翼设计方案,将采用智能材料结构和常规材料结构两种自适应机翼设计方法进行了比较,指出后者在当前具有更高的工程应用价值;然后针对后缘变弯度机翼,创新设计出一种柔性蜂窝结构,研究了该柔性蜂窝的面内变形能力和形状参数的影响,通过仿真分析和试验验证,结果表明该柔性蜂窝结构具有足够的面内变形能力,变形后仍保持良好的面外承载能力,满足可变形机翼结构的设计要求;最后将该柔性蜂窝应用到基于柔性蜂窝的变弯度机翼后缘结构中,对后缘子结构进行了具体设计,建立了变弯度机翼后缘有限元模型,对其变形和承载特性进行了仿真分析,结果表明该变弯度机翼后缘变形能力和承载能力满足设计要求,克服了目前自适应机翼设计中存在的附加重量大问题、解决了结构面内变形与面外承载的矛盾,具有良好的工程应用前景。
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