基于修正面元法的机翼焦点位置变化研究

《基于修正面元法的机翼焦点位置变化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第6卷第2期2015年5月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01。6No。2Mav2015文章编号：1674—8190(2015)02—166—05基于修正面元法的机翼焦点位置变化研究贾欢，孙秦(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：针对静气动弹性问题中机翼焦点位置求解精度与效率的矛盾，提出采用分段斜率修正面元法来计算气动力，该方法以刚体机翼在不同迎角下的CFD数据作为修正基础，对弹性变形后的机翼下洗采用分段修正，克服了传统面元法无法考虑非线性因素的缺点。通过M6机翼气动焦点位置的计算表明：相对于CFD方法，该方法

2、保持了较高的准确度并且计算效率较高；相对于传统面元法，该方法能够准确地计算焦点位置和弹性机翼焦点位置变化量，适用于工程设计。关键词：修正面元法；焦点位置；面元法；静气动弹性；机翼中图分类号：V215．3+2文献标识码：AResearchoftheWingAerodynamicCenterLocationBasedOilaCorrectedPanelMethodJiaHuan，SunQ．in(SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Acorrectedpanelme

3、thodispresentedandappliedtOcalculatethewingaerodynamiccenterlocationwhichiSfacedthecontradictionbetweenpercisionandefficiencyusually．ThemethodbasedontheCFDdataatdifferentattackanglecorrectsthedownwashoftheelasticdeformationsectionally．CorrectedpanelmethodO—vercomestheshortcomingofthepanelmethodby

4、includingthenonlinearfactor．ThroughtheM6wingaerody—namiccenterlocationcalculationasanexample，thismethodkeephighaccuracyandhigherefficiencycomparedwithCFDmethod．Byusingthismethodinsteadofthetraditionalpanelmethod，theaerodynamiccenterloca—tionandtheaerodynamiccenterlocationchangescanbecorrectlycalc

5、ulated．Thismethodissuitablefordesignstageofengineeringproject．Keywords：correctedpanelmethod；aerodynamiccenterlocation；panelmethod；staticaeroelasticity；wing0引言机翼焦点n3与重心之间的相互位置决定机翼的纵向稳定性口。]。对于刚性机翼而言，其焦点位置是固定的。对于弹性机翼而言，机翼在气动力的作用下发生弹性变形，导致机翼焦点位置的变化，从而影响机翼的纵向稳定性能。弹性机翼焦点位置的计算属于静气动弹性问题的范畴，目前主要通收稿日期：2014

6、—1226；修回日期：2015-01—23基金项目：中航工业产学研创新项目(Cxy2010xGl8)通信作者：贾欢，killerking．10ve@163．corn过面元法[4。53与有限元方法耦合或者CFD方法与有限元方法耦合[63求得焦点位置。传统面元法计算速度快，对计算网格要求低，在工程设计阶段得到了广泛的应用。但面元法计算精度低，尤其是当飞机气动力进入非线性段时，面元法无法获得准确的气动力计算结果。CFD方法可较为准确地计算各种情况下的气动力分布，但CFD方法计算速度较慢，尤其是计算静气动弹性问题时还需要动网格技术根据弹性结构变形来调整网格[7]，这也将增加计算时间，并且网格调整

7、后质量下降，影响计算精度，因此CFD方法在飞机结构设计时通常在校核计算中使用。如何在工程设计阶段快速准确地求解气动力成为热点问题。第2期贾欢等：基于修正面元法的机翼焦点位置变化研究为了解决这一问题，国内外学者研究了多种方法。J．P．Giesing等邱]提出的匹配力方法，主要思想是使得总升力和力矩与采用非线性方法的CFD计算结果一致，从而可以考虑由激波、粘性等因素导致的非线性特征。M．L．Baker[91提出了局部等价的概念，即首先选