一种移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法技术

本申请属于弹性飞机动载荷设计技术领域，特别涉及一种移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法。该方法主要包括步骤S1、基于飞行马赫数、飞机动力学模态数据及非定常气动力模型确定弹性飞机的气动力影响系数矩阵；步骤S2、在任一仿真时刻，确定风速、飞机速压以及弹性飞机气动网格的下洗矩阵；步骤S3、根据气动力影响系数矩阵及弹性飞机气动网格的下洗矩阵，计算频域中的风场气动力系数；步骤S4、基于飞机速压及频域中的风场气动力系数，确定时域中的风场气动力系数；步骤S5、基于时域中的风场气动力系数，计算飞机动响应。本申请能够更好地模拟移动风场从飞机尾部作用过程中的弹性飞机气动载荷变化，满足了工程中的设计需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法


[0001]本申请属于弹性飞机动载荷设计
，特别涉及一种移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法。

技术介绍

[0002]现代大型飞机结构的柔度不断降低，弹性结构模态振动对飞机的动响应影响有时候是不可忽略的。移动风场与传统风场不一样，移动风场以音速传播、且携带了更强的扰动能量，移动风场有可能激起弹性模态的振动，进而影响飞机的整体运动特性。
[0003]目前，已经有关于移动风场环境中刚性飞机气动载荷的确定方法，如申请号为202110680212.9的中国专利技术专利中，该专利公开了一种用于移动风场环境中飞行器动响应的确定方法。但是对于弹性飞机，普通阵风对飞机的传统非定常激气动力计算方法不能考虑风场的传播速度和水平风速，且不能处理风场从飞机后方追击而来的过程。而移动风场同时具有水平风速、垂直风速的空间特点，且以超音速/音速传播，因此需要建立移动风场环境中的弹性飞机气动载荷的确定方法，并建立移动风场环境中的弹性飞机动响应的确定方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法，其特征在于，包括：步骤S1、基于飞行马赫数、飞机动力学模态数据及非定常气动力模型确定弹性飞机的气动力影响系数矩阵；步骤S2、在任一仿真时刻，确定风速、飞机速压以及弹性飞机气动网格的下洗矩阵；步骤S3、根据所述气动力影响系数矩阵及所述弹性飞机气动网格的下洗矩阵，计算频域中的风场气动力系数；步骤S4、基于所述飞机速压及所述频域中的风场气动力系数，确定时域中的风场气动力系数；步骤S5、基于所述时域中的风场气动力系数，计算飞机动响应。2.如权利要求1所述的移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：步骤S11、确定移动风场相对于弹性飞机的初始作用位置；步骤S12、确定当前海拔高度上的音速、大气密度及飞机的真空速；步骤S13、计算移动风场从飞机后方包围飞机的包围速度；步骤S14、对弹性飞机的有限元模型进行动力学求解，获得模态数据；步骤S15、基于弹性飞机的非定常气动力模型，计算任意第i个气动网格下洗控制点到移动风场初始位置的时间差；步骤S16、基于气动弹性力学中的亚音速偶极子格网法计算弹性飞机的气动力影响系数矩阵。3.如权利要求1所述的移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：步骤S21、确定当前的仿真时刻参数；步骤S22、基于移动风场初始的水平风速及垂向风速，插值出当前的仿真时刻的水平风速与垂向风速；步骤S23、计算飞机的速压；步骤S24、对于任意第i个气动网格下洗控制点，确定当前的仿真时刻各气动网格下洗控制点所受到的垂向风速；步骤S25、确定各气动网格下洗控制点处诱导的下洗；步骤S26、将下洗公式中的分子分母拆开，并将分母部分与所述速压组合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆志伟，王立波，雷武涛，侯宗团，肖启之，唐朕，牛孝飞，徐岚玲，李婷婷，彭玉酌，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：