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尼对机翼颤振临界速度的影响研究，开展大展弦比复合 材料机翼飞行载荷的研究考虑大展弦比机翼的结构非线 性特点和静气动弹性的影响，有必要进行飞行载荷
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的研宄。3.3.1气动导数的弹性修正大展弦比机翼的静气 动弹性现象非常严重，对其气动特性飞行性能飞行品质 及载荷分布都有很大的影响。作为载荷计算
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全机动力特性研究。3.2大展弦比复合材料机翼气动弹性 问研究从静动气动弹性现象来分析复合材料机翼的气动 弹性问。黄礼耀陈奎林大展弦比机翼的气动弹
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性问探讨由于大展弦比复合材料机翼的飞行载荷和静气 动弹性特性主要是由机翼的大变形所决定，所以必须对 大展弦比复合材料机翼的静气动弹性发散副翼操纵
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平尾。我公司在飞机的设计中，垂尾含方向舵结构的90 是碳纤维复合材料，仅占的金属材料主要是用作联接件。 在设计中，采用复合材料有限元数学模型，以
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颤振临界速度为目标函数，进行气动弹性优化设计和分 析。改变复合材料叠层方向夹角和局部区域的叠层厚度， 来降低翼面抗弯曲刚度和提高翼面抗扭转刚度。
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飞行载荷筛选出来的纵向机动横侧向机动的严重情况载 荷，按非线性气动力理论，建立基于沉3方程与结构有限 元相结合的气动力方法，求解非线性情况下，各
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飞行姿态情况的载荷分布。考虑到气动弹性变形对载荷 分布的影响，要对分布载荷进行弹性修正，得到弹性机 翼的分布载荷等气动参数，提供给结构打样使用。
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的重要的原始数据，为了获取准确的飞行运动参数和机 动载荷，气动导数应采取经弹性修正的风洞试验数据。 3.3.2非线性飞行载荷计算的研究常规飞行载
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荷计算是基于线化小扰动方程的，在多数情况下，各主 要气动参数的变化与扰动量成线性关系，飞行中即使遇 到相当强烈的扰动，在有限的时间内，飞机的线速
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经颤振数值分析飞机地面共振试验风洞颤振试验和飞行 颤振试验，排除了以全复合材料结构的18垂尾含方向蛇 结构的气动弹性不稳定性。到目前为止，洪都公
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司已能生产全复合材料垂尾含方向舵的8教练机装备空军。 其中复合材料用于升力面的关键技术，即气动弹性剪裁 也得到了初步的应用。3研究的内容考虑到结
大展弦比机翼的气动弹性问探讨黄礼耀陈奎林洪都航空 工业集团650所了探讨；分析了结构非线性对大展弦比机 翼的气动弹性和飞行载荷的影响；提出了大展
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弦比机翼气动弹性问的研宄内容，并指出其技术难点。 大展弦比机翼结构非线性气动弹性飞行载荷1引目近十几 年来，高空长航时飞机得到了世界的普遍重视，
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国内，高空长航时飞机的军事价值和经济意义早被有关 部门认识到了，些航空院校和科研院所如北航西工大等 正对其中的关键技术问进行探索和分析。国内对复
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合材料结构的技术研究已有30多年的历史，已在多种型 号的飞机机体结构中应用如强前机身歼带整体油箱复合 材料机翼歼十复合材料垂尾鸭翼歼轰七复合材料
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效率弹性变形对机翼的载荷分布的影响进行研究。对大 展弦比机翼进行颤振分析，非定常气动力的求解十分重 要，建立非线性非定常气动力计算方法，求解大展
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弦比复合材料机翼的非定常气动力。建立具有结构几何 非线性的机翼的气动弹性方程，利用频域或时域求解临 界颤振速度，分析其振特性。复合材料的非线性阻
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由于其高空长航时等性能要求，这种飞机具有特别大的 展弦比，大展弦比机翼具有展弦比大可达到35的量级， 结构重量轻展向lkgm，柔性大静弹性变形可
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达25展长的特点。大展弦比大柔度飞机机翼的结构分析， 属于小应变情况下的大位移问，是典型的结构几何非线 性情况，即便使用传统的分析方法也能明机翼
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柔性对飞机气动弹性飞行动力特性等均具有显著的影响， 但是这些研究未考虑结构大变形带来的几何非线性影响， 因而有必要进行大展弦比机翼的气动弹性研究
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。2国内外发展现状近年来，美国人Patil.M.J发的文章中， 提出了高空长航时飞机的非线性气动弹0/2/19
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动力特性分析的小变形假设不再适用。非线性结构的动 力特性与线性结构相比有显著的差异，对大展弦比机翼 必须研究机翼在大变形后平衡状态的动力特性；几
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何刚度矩阵对结构动力特性的影响；几何非线性结构对 飞行动力学的影响；建立结构非线性的复合材料有限元 的结构数学模型，进行大展弦比布局复合材料结构
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构大变形带来的几何非线性的影响，为适应大展弦比大 柔性飞机气动弹性研宄的需要，有必要进行个方面的研 究。3.1大展弦比复合材料机翼动力特性研究结
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构动力特性是飞机的动稳定性飞行操纵等方面性能分析 的基础。对于大展弦比机翼，在飞行载荷的作用下，机 翼会产生很大的变形，常规的对线性系统进行结构
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几何非线性对大展弦比机翼气动弹性行为的重要性。由 于大展弦比机翼的大柔性，国外直在研究飞机结构设计 中采用重量轻比强度大比刚度高和对疲劳不敏感等
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优点的复合材料。根据有关资料，国外目前正在生产中 的飞行器，就结构重量而言，平均约有13的结构为复合 材料，应用复合材料平均可以使飞行器减重3在
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度和角速度往往是个很小的扰动量。考虑到大展弦比机 翼的结构大变形带来的几何非线性的影响，属于大扰动 的情况，故以往从绕质心的动力学方程出发，求解
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适于非线性理论的六自由度方程，按纵向和横侧向操纵 规律，得到包线内的典型计算点的纵横向机动情况下各 有关气动参数随时间的变化。载荷分布的计算根据