一种建立三维柔性可变形鼓包的方法及可变形鼓包技术

技术编号:41700427 阅读:18 留言:0更新日期:2024-06-19 12:33
本发明专利技术公开了一种建立三维柔性可变形鼓包的方法及可变形鼓包。其中,该方法包括:设置可变形鼓包的初始型面以及目标型面,确定最大变形量、蒙皮的厚度、材质、底座的大小;将所述蒙皮覆盖所述底座并密封,且在内部形成空腔;基于等效刚度法在所述空腔内设置若干支柱,所述支柱一端与所述底座固定,另一端与所述蒙皮内表面固定,可变形鼓包建立完成,改变所述空腔大小,带动蒙皮所在曲面变形至目标型面。通过往该空腔中充入一定压强的气体,驱动柔性层发生一定量的变形,并且本发明专利技术能够变形至不同工作马赫数下鼓包的较优气动型面,能够有力提升鼓包进气道宽工作范围内气动性能,具有实用性强且变形范围大的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声速鼓包进气道设计领域,具体涉及一种建立三维柔性可变形鼓包的方法及可变形鼓包


技术介绍

1、进气道是航空发动机的呼吸道,肩负着流量捕获与调节、来流动能转化与利用、出口流速及流场调节、上下游扰动隔离等功能,对动力系统的工作效率、工作包线等均有着直接影响。对于航空涡轮发动机而言,进气道总压恢复系数每上升1%,可使发动机推力增加1.5%、单位燃油消耗量下降2.5%。与此同时,进气道还对飞机的气动力特性、隐身特性以及结构稳定性等也有着显著影响。

2、超声速鼓包进气道可利用鼓包展向压力梯度自动排移边界层,取消了传统边界层隔道,实现与机体一体化,降低飞机阻力与重量,具有重要的应用价值,是先进战机广泛采用的进气形式。为了实现超声速进气道与发动机高效匹配,一般均需几何调节,如在高马赫数状态下,为削弱激波/边界层干扰带来的不利影响、提升进气道总压恢复系数,必须提高喉道马赫数,此时进气道喉道面积应较小;在低马赫数或低速起降状态,为降低管内减速比和摩擦损失等,必须降低喉道马赫数,此时喉道面积应比较大。然而,受限于鼓包进气道三维压缩曲面形式,常规刚体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,所述蒙皮、支柱材料均为橡胶。

3.根据权利要求1所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,根据所述支柱在空腔内的排布设置完全填充区域和不完全填充区域,完全填充区域设置于空腔头部和尾部,此区域内支柱紧密排列且相互之间不存在缝隙;不完全填充区域设置于空腔中间,此区域内支柱之间存在间隙。

4.根据权利要求3所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,所述等效刚度法模拟所述支柱在空腔内的排布,通过删减支柱模拟支柱刚度折减...

【技术特征摘要】

1.一种建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,所述蒙皮、支柱材料均为橡胶。

3.根据权利要求1所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,根据所述支柱在空腔内的排布设置完全填充区域和不完全填充区域,完全填充区域设置于空腔头部和尾部,此区域内支柱紧密排列且相互之间不存在缝隙;不完全填充区域设置于空腔中间,此区域内支柱之间存在间隙。

4.根据权利要求3所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,所述等效刚度法模拟所述支柱在空腔内的排布,通过删减支柱模拟支柱刚度折减的过程,根据迭代嵌套循环确定所述支柱在所述空腔内的分布以及刚度。

5.根据权利要求1所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特征在于,基于亚声速设置所述初始型面,并在所述空腔内设置金属支撑层支撑起所述蒙皮,使所述蒙皮贴合所述金属支撑层上表面,此时蒙皮所在曲面为初始型面;在所述金属支撑层设置若干个贯通孔,用于使支柱穿过。

6.根据权利要求5所述的建立三维柔性可变形鼓包的方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭慧俊陈诚黄河峡过淳张宏建丁文博宁作龙谢景斌
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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