高超音速双楔形升力面的主动热气动弹性控制问题的研究(英文)

Laith K Abbas; 陈前; Piergiovanni Marzocca; Gürdal Zafer; Abdalla Mostafa

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高超音速双楔形升力面的主动热气动弹性控制问题的研究(英文)

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非线性热弹性和气动不稳定性问题在再入大气层运载工具和高超音速飞行器上都是极为重要的问题,应该在飞行器的设计阶段给予特别的重视。尤其是热力学问题更为重要,因为温度环境的变化可对高超音速飞行器结构的静力学与动力学特性产生显著影响,进而导致动力学不稳定乃至于灾难性的结构疲劳破坏。为了深入理解这类"热"结构的动力学行为,本文分析一种双楔形升力面,该升力面在沉浮和俯仰两个自由度方向都有自由间隙与三次非线性结构刚度。三阶空气动力学活塞理论被用来计算施加于升力面上的非线性非定常气动载荷。还考虑了由于升力面气动加热产生的轴向应力所导致的扭转刚度的损失。根据高速气流产生的隔热层温度可以预估气动加热的影响。主动控制是今年来兴起的主要用于航空宇航结构系统的新技术,为了抑制颤振边界上和颤振后的动力响应,我们采用了线性和非线性主动控制策略,给出了建模方法及其仿真结果。值得强调的是,当扭转刚度损失较大时有可能引发升力面的动力学不稳定状态。此外,主动控制策略还可以拓展颤振边界,并且能将不稳定极限环振动转变为稳定极限环振动,或者可以将这两种状态的转捩点推向更高的马赫数。

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来源
《中国航空学报：英文版》 |2008年第1期|8-18|共11页
作者
Laith K Abbas; 陈前; Piergiovanni Marzocca; Gürdal Zafer; Abdalla Mostafa;
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作者单位

南京航空航天大学;

克拉克生大学;

代夫特科技大学;

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正文语种 chi
中图分类基础理论及试验;
关键词
空气热弹性理论; 航空技术; 超声速度; 实验研究;

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