亚音速壁板的动力学特性的理论及实验研究.pdf

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1、博±潍论文＾＾论文题目：亚音速壁板的动力学特性的理论及国内图书分类号：０３５５Ｕ２７０．２密级：公开；国际图书分类号：５３３．０１；６２５．０２西南交通大学博±研究生学位论文亚音速壁板的动力学特性的理论及实验硏究年级１９９５姓名唐怀平申请学位级别工学博壬专业工程力学指导老师杨翊仁教授二零一四年十二月二十五日Ｃｌａｓｓ巧ｅｄＩｎｄｅｘ：０３５５Ｕ２７０．２；Ｕ．Ｄ．Ｃ：５３３．０１６２５．０２；Ｓｏｕ化ｗｅｓｔＪｉａｏ１；ｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＤｏｃｔｏｒＤｅｒｅｅＤｉｓｓ

2、ｅｒｔａｔｉｏｎｇＴＨＥＯＲＥＴＣＡＬＡＮＤＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＤＹＮＡＭＩＣＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＡＳＵＢＳＯＮＩＣＰＡＮＥＬＧｒａｄｅ：１９９５Ｃａｎｄ－ｉｄａｔｅ：ＴａｎｇＨｕａｉｉｎｐｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＰＨ．ＤｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ打ｇｍｅｃｈａｎｉｃｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｒｅｓｓｏｒＹａｎＹｉｒｅｎｇＤｅｃ．２５２０１４，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，、使

3、用学位论文的规定同意学校保留并，允许论文被查阅和借阅向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人授权西南交通大学可将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书：２．不保密使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）＂义己：；学位论文作者签名：《＾指导老师签名ｆ如朽心ｒ个日期．日期ｗ：＞〇皆．斗斗＾西南交通大学博±学位论文创新性声明本人郑重声明，：所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果，。除文中己经注明引用的内

4、容外本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点：１．初次在低速风洞中再现了带立方型非线性弹性支承的二维亚音速壁板模型、几何非线性二维亚音速悬臂壁板模型的极限环颤振现象，实测了壁板模型极限环颤振的，验证了相关的理论分析风速存在区间。探讨了结构非线性、几何非线性二维亚音速壁板模型的设计方法和模型风洞试验技术７）。（体现在第章２．考虑壁板尾流的影响，基于微分求积方法和边界元方法建立亚音速壁板气动弹性系统的动力学离散化格式

5、，得到亚音速壁板气动弹性系统的离散运动方程，建立了亚音速壁板气动弹性系统失稳问题的求解新方法，分析了尾流对壁板系统失稳特性的影响。（体现在２章）３．分别受限气流中的几何大变形二维亚音速简支壁板、立方非线性弹性支承下的二维亚音速壁板为研究对象，采用等效线化方法及数值模拟方法分析了亚音速壁板的非线性气动弹性响应，着重考察了亚音速壁板的屈曲失稳、颤振失稳及极限环响应的存在区域，５。（体现在第３４，章）４．基于轴向不可伸长理论，采用能量原理获得了二维悬臂亚音速壁板在气流中的几何大变形运动方程，采用数值方法分析了该模型的失稳特性及非线性气动弹性响应特性。（体

6、现在第６章）參学位论文作者签名：Ｊ心］日期：＾西南交通大学博±研究生学位论文第Ｉ页摘要本文针对单侧受亚音速气流作用的壁板的气动弹性问题进行了研究，主要包括：对多种工况下壁板的失稳特性的研巧；在非线性环节作用下壁板失稳后的非线性动力学特性的研究；壁板气动弹性的风洞模型研究。本文具体研究工作如下：１．Ｗ亚音速气流中的二维简支壁板为研究对象，首先考虑气流尾流的影响，采用边界元方法（ＢＥ法）获得作用壁板上的气动力，然后采用微分求积法（ＤＱ法）对壁一，ＤＢＥ板结构进行空间离散建立了套基于Ｑ法和法相结合的锅合算法，并利用该算法对简支壁板系统的稳定

7、特性进行７分析。结果表明：本文考虑的简支壁板的发散形式为发散失稳；气流尾流对壁板系统的发散失稳模态有着重要影响，即当考虑尾流时壁板己经不再呈现对称的的失稳模态。＾２１．＾１受到刚性平面限制的亚音速气流中的粘弹性二维几何大变形壁板为研巧对象，基于无限长波形壁面假设，采用级数展开方法获得了作用在壁板上离散气动力表ａｅｒｋｉｎ，达式。采用Ｇｌ方法对壁板的运动方程进行离散研究了壁板的失稳特性及其在失稳后的非线性运动