復合材料前掠翼氣動彈性剪裁技術分析與研究.pdf

1、前掠翼機翼有獨特的氣動特性,其大迎角飛行性能好、臨界馬赫數高、波阻低,但扭轉發(fā)散問題使前掠翼無法投入實用。利用復合材料的氣動彈性剪裁技術可以較好的解決前掠翼扭轉發(fā)散速度過低的問題。
　　 本文首先綜述了前掠翼的發(fā)展和研究現狀,介紹了氣動彈性問題的由來和發(fā)展。其次,闡述了前掠翼扭轉發(fā)散的本質,闡明了復合材料氣動剪裁提高前掠翼氣動性能的物理機理。
　　 以復合材料翼盒代表機翼結構,推導了翼盒的彎扭耦合本構方程。然后,討論了影

2、響復合材料氣動剪裁的因素,從材料和機翼結構兩方面入手,對比了復合材料鋪層偏轉角、鋪層非均衡程度以及不同鋪層構型,和前掠角、展弦比、尖削比等因素對氣動剪裁效率的影響。
　　 選取X-29和S-37作為前掠翼應用的典型代表,本文做出了性能比較。對前掠翼機翼完成建模,并利用有限元軟件NASTRAN進行了氣動載荷的加載,完成了滿足強度要求的優(yōu)化,其后通過構造代理模型,擬合出目標函數為發(fā)散速度的響應面模型,最終完成了減重并提高了氣動性能。