【摘 要】
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自飞机发明以来,提高飞行器气动性能的研究一直在进行,材料科学、制造技术的不断进步,为目前变弯度机翼的研究提供了基础。然而,传统刚性偏转机翼,由于其自身机械结构与驱动
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自飞机发明以来,提高飞行器气动性能的研究一直在进行,材料科学、制造技术的不断进步,为目前变弯度机翼的研究提供了基础。然而,传统刚性偏转机翼,由于其自身机械结构与驱动方式的限制,弦向变弯度机构复杂笨重,阻碍了机翼性能的进一步提升,因而需要机翼弦向变弯机构及驱动装置进行创新设计,并对其进行静、动态气动特性分析。本文从机翼实现弦向变弯度的实际需求出发,提出柔性弯曲悬臂梁后缘,采用记忆合金丝作为驱动,在驱动力的作用下实现机翼在弦向连续光滑变弯。研究首先利用记忆合金丝本构方程得到温度和记忆合金丝拉力的关系。其后基于链式梁约束模型,对大变形的弯曲悬臂梁柔性后缘进行静力学建模,得到力与柔性后缘变形的模型,从而得到在不同力作用下的后缘位形。研究利用Fluent软件进行数值模拟,对本文提出的弦向变弯机翼的升力系数、阻力系数、升阻比等重要的空气动力学性能参数与传统刚性偏转机翼进行对比分析,验证了其性能相对于传统机翼的优势。建立考虑弦向机构柔性的机翼三自由度气动弹性模型,对弦向柔性变弯机翼的气动弹性稳定性即颤振特性进行了分析讨论。得出引入结构柔性不影响系统颤振临界速度的条件范围。
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