基于可變形蒙皮的柔性后緣力學分析.pdf

1、變體飛行器通過改變機翼形狀來滿足如高空巡航、快速攻擊等不同的任務需求，在改善飛行性能和擴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翼是變體飛行器研究的重要領域。變彎度機翼的實現(xiàn)已由傳統(tǒng)的活動面偏轉發(fā)展到自適應蒙皮或智能蒙皮與新型變形結構的集成，使得機翼在變形過程中，機翼表面光滑連續(xù)無縫，推遲氣流分離，改善機翼的氣動特性。在民用領域，變彎度機翼可以在客機起降階段增大升力，降低滑跑距離，在飛行階段有效降低飛行阻力，減少

2、油耗，提高經濟型。變彎度機翼具有良好的發(fā)展前景和深入研究的價值。
　　本文用數(shù)值模擬的方法對前后緣變彎度機翼進行了詳細的研究。首先用數(shù)值方法模擬前后緣變彎度機翼，得到其升力、阻力、俯仰力矩等參數(shù)，并與傳統(tǒng)偏折前后緣機翼進行對比，得出變彎度機翼的氣動特性。計算結果表明：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載荷作用下的靜氣動彈性變形。研究了柔性蒙皮的鼓包變形對翼型氣動特

3、性的影響和形狀記憶聚合物材料作為蒙皮的特性。結果表明：后緣柔性蒙皮在氣動載荷作用下會產生鼓包變形；鼓包變形會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，鼓包變形越來越小，對氣動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。
　　本文設計了一種后緣變形柔性結構并研究了該變形后緣在氣動載荷作用下的氣動彈性變形問題。計算結果表明：在相同的驅動力下中間基板剛度越低，后緣