跨聲速氣動(dòng)彈性力學(xué)

目錄
前言
第1章　緒論　1
1.1　氣動(dòng)彈性問(wèn)題概述　1
1.2　跨聲速?gòu)?fù)雜流動(dòng)　2
1.3　跨聲速氣動(dòng)彈性研究現(xiàn)狀　5
1.3.1　穩(wěn)定性問(wèn)題　5
1.3.2　響應(yīng)問(wèn)題　7
1.3.3　目前研究的局限性　8
1.4　跨聲速氣動(dòng)彈性控制研究進(jìn)展　9
1.5　本章小結(jié)　11
第2章　跨聲速?gòu)?fù)雜流動(dòng)的數(shù)值模擬　13
2.1　數(shù)值仿真綜述　13
2.2　基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格技術(shù)的流動(dòng)仿真　16
2.2.1　網(wǎng)格技術(shù)　16
2.2.2　流動(dòng)控制方程及時(shí)空離散　21
2.2.3　湍流模型　23
2.3　跨聲速翼型抖振算例驗(yàn)證　25
2.3.1　參數(shù)敏感性研究　26
2.3.2　抖振載荷預(yù)測(cè)　28
2.3.3　抖振邊界預(yù)測(cè)　29
2.4　機(jī)翼跨聲速抖振算例驗(yàn)證　33
2.4.1　CRM模型介紹　33
2.4.2　定常算例驗(yàn)證　34
2.4.3　抖振特性分析　35
2.5　本章小結(jié)　40
第3章　流動(dòng)穩(wěn)定性分析及建模　42
3.1　綜述　42
3.2　基于DMD技術(shù)的流動(dòng)穩(wěn)定性分析　45
3.2.1　DMD分析方法　45
3.2.2　流動(dòng)的穩(wěn)定性分析　47
3.3　基于ARX模型的不穩(wěn)定流動(dòng)建?！?4
3.3.1　ARX模型及建模過(guò)程　54
3.3.2　不穩(wěn)定定常解　56
3.3.3　模型辨識(shí)　59
3.3.4　不穩(wěn)定系統(tǒng)的截?cái)唷?1
3.4　基于ERA技術(shù)的非定常流動(dòng)建模　64
3.4.1　ERA建模方法簡(jiǎn)介　64
3.4.2　模型建立　66
3.5　氣動(dòng)模態(tài)的識(shí)別和提取　67
3.6　本章小結(jié)　70
第4章　跨聲速氣動(dòng)彈性分析方法及驗(yàn)證　72
4.1　引言　72
4.2　CFD/CSD時(shí)域耦合求解方法　73
4.3　基于ROM的顫/抖振統(tǒng)一分析模型　76
4.4　算例驗(yàn)證　77
4.4.1　振蕩翼型非定常氣動(dòng)力　77
4.4.2　HIRENASD機(jī)翼靜氣動(dòng)彈性　78
4.4.3　BACT模型顫振　81
4.4.4　AGARD Wing445.6機(jī)翼顫振　85
4.4.5　NSAP機(jī)翼嗡鳴　88
4.5　本章小結(jié)　90
第5章　跨聲速顫振　91
5.1　AGARD Wing 445.6機(jī)翼跨聲速顫振邊界分散機(jī)理研究　92
5.1.1　顫振邊界分散現(xiàn)象　92
5.1.2　參數(shù)敏感性分析　94
5.1.3　氣動(dòng)特征模態(tài)提取　96
5.1.4　氣動(dòng)模態(tài)擾動(dòng)與顫振邊界的關(guān)系　98
5.2　跨聲速嗡鳴特性研究　104
5.2.1　跨聲速嗡鳴與跨聲速抖振的關(guān)聯(lián)性　105
5.2.2　嗡鳴發(fā)生的結(jié)構(gòu)頻率范圍　109
5.2.3　嗡鳴的功能解釋　112
5.3　跨聲速嗡鳴機(jī)理研究　114
5.3.1　基于降階模型的嗡鳴特性預(yù)測(cè)　114
5.3.2　A/B型嗡鳴機(jī)理分析　117
5.3.3　C型嗡鳴機(jī)理分析　125
5.3.4　A/B型和C型嗡鳴的比較和討論　129
5.4　本章小結(jié)　131
第6章　跨聲速抖振及相關(guān)氣動(dòng)彈性問(wèn)題　132
6.1　抖振與顫振的博弈及其機(jī)理研究　133
6.1.1　研究狀態(tài)選取　133
6.1.2　顫/抖振伴生與博弈現(xiàn)象　135
6.1.3　博弈機(jī)理分析　137
6.2　彈性特征對(duì)跨聲速抖振始發(fā)邊界的影響　139
6.2.1　結(jié)構(gòu)參數(shù)影響研究　140
6.2.2　抖振邊界降低　142
6.3　跨聲速抖振鎖頻及誘發(fā)機(jī)理　144
6.3.1　鎖頻特性分析　144
6.3.2　鎖頻誘發(fā)機(jī)理研究　146
6.3.3　質(zhì)量比的影響　153
6.4　本章小結(jié)　157
第7章　跨聲速氣動(dòng)彈性本質(zhì)及判別　158
7.1　跨聲速氣動(dòng)彈性問(wèn)題的本質(zhì)分析　158
7.2　跨聲速氣動(dòng)彈性故障模式判別與故障排除建議　159
7.3　本章小結(jié)　162
第8章　跨聲速氣動(dòng)彈性控制研究　163
8.1　氣動(dòng)彈性控制研究概述　163
8.2　跨聲速嗡鳴抑制研究　165
8.2.1　俯仰阻尼導(dǎo)數(shù)——嗡鳴觸發(fā)的定量判據(jù)　165
8.2.2　基于代理模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)框架　168
8.2.3　基于外形優(yōu)化的跨聲速嗡鳴抑制　172
8.3　跨聲速抖振控制研究模型及方案　175
8.4　基于CFD仿真的主動(dòng)控制　176
8.4.1　開環(huán)控制　176
8.4.2　閉環(huán)控制　180
8.5　基于ROM的閉環(huán)控制律設(shè)計(jì)　189
8.5.1　極點(diǎn)配置　190
8.5.2　LQR控制　192
8.5.3　控制律魯棒性檢驗(yàn)　195
8.5.4　*優(yōu)控制律的討論　197
8.6　被動(dòng)反饋控制　201
8.6.1　控制模型　201
8.6.2　控制機(jī)理分析　202
8.6.3　參數(shù)影響研究　205
8.7　本章小結(jié)　207
參考文獻(xiàn)　208