基于可變形蒙皮的柔性后緣力學(xué)分析.pdf

1、變體飛行器通過(guò)改變機(jī)翼形狀來(lái)滿(mǎn)足如高空巡航、快速攻擊等不同的任務(wù)需求，在改善飛行性能和擴(kuò)展飛行包線上都顯示出了巨大的潛力。其中屬于中等尺度變形的變彎度機(jī)翼是變體飛行器研究的重要領(lǐng)域。變彎度機(jī)翼的實(shí)現(xiàn)已由傳統(tǒng)的活動(dòng)面偏轉(zhuǎn)發(fā)展到自適應(yīng)蒙皮或智能蒙皮與新型變形結(jié)構(gòu)的集成，使得機(jī)翼在變形過(guò)程中，機(jī)翼表面光滑連續(xù)無(wú)縫，推遲氣流分離，改善機(jī)翼的氣動(dòng)特性。在民用領(lǐng)域，變彎度機(jī)翼可以在客機(jī)起降階段增大升力，降低滑跑距離，在飛行階段有效降低飛行阻力，減少

2、油耗，提高經(jīng)濟(jì)型。變彎度機(jī)翼具有良好的發(fā)展前景和深入研究的價(jià)值。
　　本文用數(shù)值模擬的方法對(duì)前后緣變彎度機(jī)翼進(jìn)行了詳細(xì)的研究。首先用數(shù)值方法模擬前后緣變彎度機(jī)翼，得到其升力、阻力、俯仰力矩等參數(shù)，并與傳統(tǒng)偏折前后緣機(jī)翼進(jìn)行對(duì)比，得出變彎度機(jī)翼的氣動(dòng)特性。計(jì)算結(jié)果表明：變彎度前后緣可以得到比傳統(tǒng)前后緣更大的升力和更小的阻力。
　　在蒙皮研究中，分析了柔性蒙皮在氣動(dòng)載荷作用下的靜氣動(dòng)彈性變形。研究了柔性蒙皮的鼓包變形對(duì)翼型氣動(dòng)特

3、性的影響和形狀記憶聚合物材料作為蒙皮的特性。結(jié)果表明：后緣柔性蒙皮在氣動(dòng)載荷作用下會(huì)產(chǎn)生鼓包變形；鼓包變形會(huì)明顯降低翼型升力系數(shù)并增大阻力系數(shù)；隨著攻角增大，鼓包變形越來(lái)越小，對(duì)氣動(dòng)特性的影響隨之減小。形狀記憶聚合物材料的變剛度特性適合作為變形飛行器蒙皮，但橡膠態(tài)模量較低限制了使用飛行速度。
　　本文設(shè)計(jì)了一種后緣變形柔性結(jié)構(gòu)并研究了該變形后緣在氣動(dòng)載荷作用下的氣動(dòng)彈性變形問(wèn)題。計(jì)算結(jié)果表明：在相同的驅(qū)動(dòng)力下中間基板剛度越低，后緣