基于参数化模型的大展弦比机翼颤振特性分析

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1、基于参数化模型的大展弦比机翼颤振特性分析摘要当前参数化设计思想主要用于结构设计，本文将尝试将参数化思想用于大展弦比机翼有限元模型的建立。由于大展弦比机翼结构刚度较低，在气动载荷的作用下，容易产生较大扭转变形，进而发生颤振。本文将对不同后掠角的大展弦比机翼进行颤振分析，以得到后掠角对颤振特性的影响，为工程应用提供一定的参考作用。选定“捕食者”无人机机翼为原型，将其简化为包含主要参数的几何研究模型。通过在CATIA中建立各主要参数的函数关系，使用VB开发一个界面来实现自动建模，以提高设计效率。针对颤振分析中有限元分析前处理耗时的特点，提出机翼的结构有限元参数化建模方法。构建基于有限

2、元快速建模的驱动方法，对几何网格模型和有限元模型进行参数化描述，实现有限元模型自动建立和更新，大大提高了速度、精度和建模的标准化程度。本文对高空、巡航速度为亚音速的大展弦比机翼进行颤振特性分析。首先计算模型的固有频率，依据偶极子格网法建立升力面平板网格模型，选用梁样条对升力面单元进行插值，建立气弹模型。分别对不同马赫数和不同后掠角下的颤振速度和颤振频率进行对比，分析认为马赫数的增大会导致颤振速度和颤振频率的降低，后掠角在大于45°时就必须考虑切线分量的影响，后掠角的增大会提高颤振速度。关键词：大展弦比机翼，参数化，升力面建模，颤振分析Theflutteranalysisofhi

3、ghratioringbasedonparameticmodelingAbstractTheparameterizeddesignthoughtismainlyusedforthestructuredesign,thispaperwilltrytouseparametricmethodtoestablishthefiniteelementmodelofhighaspectratiowing.Becauseofitsstiffnessislow,itwillproducethelargetorsiondeformationeasylyandthenflutterintheaero

4、dynamicload.Thispaperwillshowdifferentsweepaspectratiowingflutteranalysis,inordertogettheeffectofsweepangleonflutter,providingreferenceforengineeringapplication.Selectthe"Predator"unmannedaircraftastheprototype,thensimplifyitgeometrymodelcontainsthemainparameters.Establishestherelationshipbe

5、tweenthemainparametersintheCATIA,anduseVBtodevelopaninterfacetoachievetheautomaticmodeling,inordertoimprovetheefficiencyofdesign.Accordingtothecharacteristicsoffiniteelementanalysisprocessistimeconsuminedamongflutteranalysis,putsforwardthestructurefiniteelementwingparametricmodelingmethod.Co

6、nstructdrivingmethodbasedonfastfiniteelementmodeling,andtakeparametricdescriptionofthegeometrymeshmodelandfiniteelementmodel,sothatrealisethecreationandupdationoffiniteelementmodelautomatically,greatlyimprovingthespeed,precisionandmodelingthedegreeofstandardization.Inthispaper,therewillbeflu

7、ttercharacteristicsanalysisofhighaspectratioringatthespeedofsubsonicinhigh-altitude.Firstly,evaluatedthenaturalfrequencyofthemodel,basedondoubletlatticemethodestablishliftingsurfaceplategridmodel,withbeamsplineontheliftsurfaceelementinterpolation,a