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基于双气动弹性模型风洞试验的邻近超高层建筑风致干扰效应
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作者 苏林焜 顾明 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第4期53-62,I0001,共11页
由于超高层建筑通常在城市中心比邻而建,风致干扰效应对邻近建筑的影响不可忽视。针对先前关于风致干扰效应的研究中因较少采用双气动弹性模型进行风洞试验而导致气动弹性效应对风致干扰效应的影响未能充分反映的问题,本文通过双气动弹... 由于超高层建筑通常在城市中心比邻而建,风致干扰效应对邻近建筑的影响不可忽视。针对先前关于风致干扰效应的研究中因较少采用双气动弹性模型进行风洞试验而导致气动弹性效应对风致干扰效应的影响未能充分反映的问题,本文通过双气动弹性模型和一刚性一气动弹性模型风洞试验,系统研究了相邻两座方形超高层建筑顶部横风响应的气动干扰机理。试验覆盖35个干扰位置(每个位置设置18个折减风速U_(r)),定量揭示了干扰因子(I_(IF))、气动阻尼比与建筑布局及气动弹性效应的关联规律。结果表明:在正下游串列布置中,U_(r)=7~8和U_(r)>14时I_(IF)达1.1~1.3,且下游施扰建筑距离目标建筑越近,I_(IF)越高;并列布置间距大于2倍建筑宽度时,狭缝效应使U_(r)=8附近I_(IF)升至1.2~1.3,而间距过近使得两个建筑更像一个整体,响应被抑制。斜上游布置中,目标建筑受施扰建筑高速尾涡影响,高折减风速下I_(IF)高达1.6~2.0。值得注意的是,双气动弹性模型和一刚性一气动弹性模型对比风洞试验表明,气动弹性效应使得中高风速下受扰建筑的负气动阻尼绝对值增大,且干扰因子升高,忽略施扰建筑气动弹性效应会使得风致响应的评估结果偏于危险。 展开更多
关键词 气动弹性模型 风洞试验 气动弹性效应 气动阻尼 干扰效应 超高层建筑 风致干扰
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1000kV汉江大跨越特高压输电塔线体系气动弹性模型的设计与风洞试验 被引量:68
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作者 李正良 肖正直 +1 位作者 韩枫 晏致涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期1-5,共5页
以建设中的1000kV汉江大跨越输电线路工程为背景,针对大跨越输电线路塔线体系风致响应较大的特点,进行了气弹模型风洞试验,分析了单塔及塔线体系在均匀流及紊流下的风振响应。塔线体系为四塔三线模型,并采用刚性节段加V型弹簧片法设计... 以建设中的1000kV汉江大跨越输电线路工程为背景,针对大跨越输电线路塔线体系风致响应较大的特点,进行了气弹模型风洞试验,分析了单塔及塔线体系在均匀流及紊流下的风振响应。塔线体系为四塔三线模型,并采用刚性节段加V型弹簧片法设计输电塔气动弹性模型。通过对实验结果进行分析,获得了塔线体系动力特性和风振响应等数据,研究了导线对输电塔的影响。结果表明,风荷载作用下导线与输电塔的耦合振动不可忽略。 展开更多
关键词 特高压 输电塔线体系 风洞试验 风振响应 气动弹性模型
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基于完全气动弹性模型的冷却塔干扰效应风洞试验研究 被引量:9
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作者 邹云峰 牛华伟 陈政清 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1-7,共7页
针对某核电站两相邻200m高超大型冷却塔,基于完全气动弹性模型通过风洞试验对其风致干扰效应进行研究.研究表明:干扰效应使共振响应显著增大,但仍以背景响应为主;双塔串列时,尽管由于上游塔的'遮挡'效应使得下游塔最大平均响应... 针对某核电站两相邻200m高超大型冷却塔,基于完全气动弹性模型通过风洞试验对其风致干扰效应进行研究.研究表明:干扰效应使共振响应显著增大,但仍以背景响应为主;双塔串列时,尽管由于上游塔的'遮挡'效应使得下游塔最大平均响应减小,但最大均方差由于干扰效应略有增大,响应极大值基本与单塔一致;斜列时,当上游塔尾流作用在下游冷却塔时,响应放大系数最大;基于整塔响应极大值定义的干扰因子可保证将单塔风荷载放大干扰因子倍后得到的最大响应与群塔的最大响应相等,由此考虑风向频率后得到的推荐干扰因子与规范值基本一致. 展开更多
关键词 冷却塔 完全气动弹性模型 风洞试验 干扰效应 风致响应
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静气动弹性模型高速风洞试验研究 被引量:7
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作者 杨贤文 余立 +3 位作者 吕彬彬 郭洪涛 杨振华 寇西平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期667-672,共6页
对采用复合材料玻璃纤维、碳纤维加工的静气动弹性模型进行了高速风洞试验研究,测试了模型的柔度矩阵、气动力、表面压力、弯/扭应变信号及弯/扭变形,为静气动弹性模型刚度试验、弯/扭应变信号测量、模型变形视频测量(VMD)及风洞总压控... 对采用复合材料玻璃纤维、碳纤维加工的静气动弹性模型进行了高速风洞试验研究,测试了模型的柔度矩阵、气动力、表面压力、弯/扭应变信号及弯/扭变形,为静气动弹性模型刚度试验、弯/扭应变信号测量、模型变形视频测量(VMD)及风洞总压控制等静气动弹性风洞试验能力的提高积累了经验,为飞行器静气动弹性研究提供了良好的试验平台。研究表明:静气动弹性模型较刚性模型升力线斜率及襟副翼效率下降、气动焦点前移;静气动弹性模型与刚性模型表面压力差异明显;在小迎角范围内,静气动弹性机翼模型弯/扭应变信号随迎角增加基本呈线性变化;在正迎角时,大展弦比后掠机翼静气动弹性模型的剖面扭转变形使有效迎角减小,剖面越靠近翼尖弯/扭变形越大。 展开更多
关键词 气动弹性模型 高速风洞 测力 测压 弯/扭应变信号 弯/扭变形
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现代民用飞机气动弹性模型低速风洞试验适航符合性验证技术研究 被引量:5
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作者 梁技 杨飞 杨智春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1-5,16,共6页
现代民用飞机须严格按照适航规章要求进行设计,国内现代民用飞机的气动弹性设计参照的适航条款主要为CCAR25.629条款"气动弹性稳定性要求"和咨询通报AC25.629-1A"Aeroelastic Stability Substantiation of Transport Cat... 现代民用飞机须严格按照适航规章要求进行设计,国内现代民用飞机的气动弹性设计参照的适航条款主要为CCAR25.629条款"气动弹性稳定性要求"和咨询通报AC25.629-1A"Aeroelastic Stability Substantiation of Transport Category Airplane"。低速颤振模型风洞试验是飞机气动弹性设计中的一种有效技术手段,用以摸清飞机的亚音速颤振特性、影响颤振特性的敏感参数及其影响规律,并验证理论分析结果;低速颤振模型风洞试验同时也是民用飞机适航符合性的一种验证方法,用以表明飞机气动弹性设计的适航符合性。结合某型号飞机研制经验对民用飞机低速颤振模型风洞试验的适航符合性验证技术进行探讨研究,提出了切实可行的民用飞机低速颤振模型风洞试验适航符合性设计和验证方案。 展开更多
关键词 民用飞机 气动弹性 颤振模型 低速风洞试验 适航符合性
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大展弦比机翼低速静气动弹性模型的设计、制作和风洞试验 被引量:7
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作者 钱卫 张桂江 刘钟坤 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期93-97,共5页
通过弹性相似模型的风洞试验研究大展弦比机翼在弹性变形下的气动特性是研究飞机静气动弹性特性的重要手段。发展了一种静气动弹性模型低速风洞试验技术,针对某大展弦比机翼,设计、制作了缩比弹性结构相似模型,在南京航空航天大学NH03... 通过弹性相似模型的风洞试验研究大展弦比机翼在弹性变形下的气动特性是研究飞机静气动弹性特性的重要手段。发展了一种静气动弹性模型低速风洞试验技术,针对某大展弦比机翼,设计、制作了缩比弹性结构相似模型,在南京航空航天大学NH03风洞进行了低速静气动特性风洞试验。详细介绍了弹性模型的各项技术和风洞试验结果,结果表明该项技术适合大展弦比机翼静气动弹性特性的研究,试验结果可作为大展弦比机翼设计的重要参考。 展开更多
关键词 气动弹性 缩比结构相似模型 大展弦比机翼 低速风洞试验 柔度影响系数矩阵
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广东汕头海湾大桥全桥气动弹性模型风洞试验研究 被引量:2
7
作者 顾明 项海帆 +1 位作者 陈伟 陈艾荣 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1994年第4期439-444,共6页
介绍了我国第一座大跨预应力混凝土悬索桥全桥气动弹性模型设计、制作中对一些技术难点的处理以及新的设计方法,介绍了主要试验结果及抖振计算结果.这些新的思路和方法有一定的推广价值.试验及计算结果已为实际工程所应用.
关键词 悬索桥 气动弹性模型 风洞试验 抖振
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高层建筑气动弹性模型风洞试验研究 被引量:2
8
作者 李秋胜 陈凡 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期20-28,共9页
以高层建筑为研究背景,制作了气动弹性模型,通过风洞试验测得结构的时程响应结果,采用频谱分析求得结构的动力特性,采用自然激励技术法(NExT)和ARMA模型时序法以及改变模态阶数的方法获得结构的气动阻尼比,研究了结构气动阻尼比随风速... 以高层建筑为研究背景,制作了气动弹性模型,通过风洞试验测得结构的时程响应结果,采用频谱分析求得结构的动力特性,采用自然激励技术法(NExT)和ARMA模型时序法以及改变模态阶数的方法获得结构的气动阻尼比,研究了结构气动阻尼比随风速的变化规律.在强风下,对顺风向的加速度响应时程结合滤波方法,消除横风向能量转移的影响,同时发现了涡激共振现象.考虑气动阻尼影响的情况下,刚体模型测压和测力得到的峰值加速度响应结果,与气动弹性模型风洞试验结果十分接近,验证气动弹性模型风洞试验结果的正确性.对于刚体模型,不考虑气动阻尼时,峰值加速度比气动弹性模型试验结果大很多,差值最大达到41%,但在某种工况下,气动阻尼的影响使结构的响应值增大,验证了考虑气动耦合作用在高层抗风研究中的必要性. 展开更多
关键词 高层建筑 气动弹性模型 风洞试验 动力特性 气动阻尼 峰值加速度
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超高层建筑通用气动弹性模型设计 被引量:19
9
作者 全涌 顾明 黄鹏 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期112-116,共5页
设计制作了一外形和动力特性在一定范围内可调的超高层建筑多自由度气动弹性模型 .通过调节结构 ,它可模拟不同外形、刚度、质量、振型等参数的超高层建筑 .对此模型进行了一系列的风洞试验 ,并将其试验结果与高频测力天平试验结果进行... 设计制作了一外形和动力特性在一定范围内可调的超高层建筑多自由度气动弹性模型 .通过调节结构 ,它可模拟不同外形、刚度、质量、振型等参数的超高层建筑 .对此模型进行了一系列的风洞试验 ,并将其试验结果与高频测力天平试验结果进行了详细比较 ,得到了满意的结果 .此通用模型 ,可用于其它超高层建筑的抗风研究 . 展开更多
关键词 超高层建筑 气动弹性模型 风洞试验 风致振动 抗风设计 外形 刚度 质量 振型
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舵面跨声速气动弹性特性实验装置设计与分析 被引量:2
10
作者 季辰 刘子强 傅光明 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期80-83,共4页
根据国内现有跨声速风洞实验条件,采用仿真设计和传统设计相结合的方法,设计了可以进行舵面跨声速气动弹性特性研究的舵面模型两自由度柔性支撑实验装置。该实验装置主要由弹性元件、配重和舵面部分组成。调节弹性元件圆轴的直径和长度... 根据国内现有跨声速风洞实验条件,采用仿真设计和传统设计相结合的方法,设计了可以进行舵面跨声速气动弹性特性研究的舵面模型两自由度柔性支撑实验装置。该实验装置主要由弹性元件、配重和舵面部分组成。调节弹性元件圆轴的直径和长度可以改变支撑的弯曲刚度和扭转刚度,在配重盘上增减配重可以改变系统的质量特性。通过对实验装置的结构动力建模,对不同配重状态下的装置进行了模态计算和分析,计算结果显示实验装置的前两阶模态分别为舵面沉浮模态和舵面扭转模态,结果表明实验装置的这种结构形式能够满足舵面相对刚性的假设,可以用于研究舵面弯扭耦合颤振问题。同时用PK(Panovsky-Kielb)法对舵面的风洞实验设计参考点的颤振临界速度进行了估算,计算的颤振结果满足现有风洞实验条件。 展开更多
关键词 跨声速风洞 气动弹性 实验装置 颤振 舵面
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大跨度拱桥气动弹性模型设计 被引量:2
11
作者 晏致涛 李正良 祁仁俊 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期84-87,共4页
气动弹性模型设计是桥梁模型风洞试验的先决条件.主要讨论了大跨度中承式拱桥的气动弹性模型设计问题,分析了不同横撑布置和抗弯刚度对模型设计的影响,指出不同的横撑刚度需要采用完全不同的方案设计.针对变截面空间拱,提出了利用将变... 气动弹性模型设计是桥梁模型风洞试验的先决条件.主要讨论了大跨度中承式拱桥的气动弹性模型设计问题,分析了不同横撑布置和抗弯刚度对模型设计的影响,指出不同的横撑刚度需要采用完全不同的方案设计.针对变截面空间拱,提出了利用将变截面空间投影变换到平面设计,然后将设计好的拱反投影到空间的方法,较好地实现模型设计.实例表明,该方法是有效的. 展开更多
关键词 大跨度拱桥 气动弹性 模型设计 风洞试验
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海沧大桥气动弹性特性风洞试验研究(英文) 被引量:1
12
作者 李明水 陈忻 +1 位作者 张大康 王卫华 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2001年第2期41-46,共6页
位于东南沿海台风多发地区的厦门海沧大桥是一座中跨达 648m的三跨悬索桥 ,主梁断面采用流线型钢箱梁。通过气动弹性模型风洞试验 ,研究了该桥在运营及五个典型施工状态的颤振稳定性和抖振特性。
关键词 气动弹性模型 悬索桥 风洞试验 海沧大桥
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风力机叶片气动弹性实验研究 被引量:4
13
作者 卞于中 周 玉 +2 位作者 李学士 崔尔杰 虞心田 《气动实验与测量控制》 CSCD 1994年第3期29-34,共6页
风力机叶片在风洞中作气动弹性实验的模拟方法、简化原理、模型设计原理和数据处理等有关问题及其弯曲/摆振颤振模型的地面实验和风洞吹风实验结果,文中都进行了讨论,根据模型实验的频谱和时域图,分析模型可能发生颤振的速度,用"... 风力机叶片在风洞中作气动弹性实验的模拟方法、简化原理、模型设计原理和数据处理等有关问题及其弯曲/摆振颤振模型的地面实验和风洞吹风实验结果,文中都进行了讨论,根据模型实验的频谱和时域图,分析模型可能发生颤振的速度,用"频率重合理论"确定了模型的颤振点以及发生颤振时的颤振速度和颤振频率。 展开更多
关键词 风力机 气动弹性 颤振 风洞实验
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飞机结构气动弹性分析与控制研究 被引量:38
14
作者 胡海岩 赵永辉 黄锐 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期1-27,共27页
随着主动控制技术的发展,飞机结构设计理念已由提高结构刚度的被动设计转变为随控布局的主动设计.主动设计理念不再刻意回避气动弹性问题,而是采用主动控制技术实时调节结构气动弹性,进而减轻结构重量、优化飞机性能.在飞机随控布局主... 随着主动控制技术的发展,飞机结构设计理念已由提高结构刚度的被动设计转变为随控布局的主动设计.主动设计理念不再刻意回避气动弹性问题,而是采用主动控制技术实时调节结构气动弹性,进而减轻结构重量、优化飞机性能.在飞机随控布局主动设计中,必须深入分析结构与气流之间的耦合,才能更好发挥气动弹性主动控制技术的作用.从20世纪80年代起,航空科技界对该问题进行了长期研究,对飞机结构-空气动力-主动控制相互耦合后的关键力学问题有了深入理解.然而,已有研究多基于简化模型,导致研究结果难以直接应用于工程.本文将针对气动弹性动态问题,综述空气动力非线性、控制面间隙非线性、时滞诱发失稳、颤振主动抑制、突风载荷减缓、风洞实验验证等方面的国内外研究进展,重点介绍近年来作者团队所提出的若干方法及相关算例和风洞实验.最后,指出今后一个时期值得研究的若干气动弹性分析与控制问题. 展开更多
关键词 颤振主动抑制 突风载荷减缓 间隙非线性 反馈时滞 非线性模型降阶 风洞实验
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基于大振幅谐波运动的非定常气动模型风洞实验验证 被引量:3
15
作者 史志伟 吴根兴 黄达 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期650-654,共5页
利用大振幅动态实验装置,完成了某飞机在给定支撑角下的单独滚转大振幅谐波振荡实验;基于所获得的实验数据,应用模糊逻辑建模方法建立了单独滚转运动的非定常气动力模型;应用等效缩减频率计算方法,计算了飞机模型按锯齿波运动时等效缩... 利用大振幅动态实验装置,完成了某飞机在给定支撑角下的单独滚转大振幅谐波振荡实验;基于所获得的实验数据,应用模糊逻辑建模方法建立了单独滚转运动的非定常气动力模型;应用等效缩减频率计算方法,计算了飞机模型按锯齿波运动时等效缩减频率的变化,并带入非定常气动力模型中进行仿真计算;最后与实验测量获得的锯齿波运动气动力数据进行了比较。研究结果表明,仿真计算结果与实验测量结果符合较好,反映出用大振幅谐波振荡实验数据建立的滚转运动非定常气动力模型能很好地反映模型的滚转运动非定常气动特性。 展开更多
关键词 谐波运动 非定常气动模型 等效缩减频率 风洞实验
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龙脊风帆模型气动特性风洞实验 被引量:7
16
作者 卢占斌 魏庆鼎 王安武 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2001年第4期46-52,共7页
通过风洞模型实验 ,利用六分量高频底座天平技术 ,测量了称为龙脊风帆的一种单帆模型在均匀来流中各个风向角和俯仰角下的时均升力系数和时均阻力系数以及脉动升力系数和脉动阻力系数 。
关键词 风荷载 高频底座天平 阻力系数 升力系数 高层建筑物 龙脊风帆模型 帆形结构 风洞实验
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不同收集口角度下模型风洞试验段流场的数值模拟与实验研究 被引量:16
17
作者 贾青 杨志刚 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期93-96,共4页
对汽车模型风洞的试验段进行了数值模拟与实验研究,针对不同角度收集口的风洞进行了数值计算,并在模型风洞中对其中一种收集口工况进行了实验校核。实验校核结果说明数值风洞可以作为研究实际风洞的一种切实可靠的手段,对于整车风洞的... 对汽车模型风洞的试验段进行了数值模拟与实验研究,针对不同角度收集口的风洞进行了数值计算,并在模型风洞中对其中一种收集口工况进行了实验校核。实验校核结果说明数值风洞可以作为研究实际风洞的一种切实可靠的手段,对于整车风洞的研究、改进奠定了基础。 展开更多
关键词 模型风洞 试验段 数值计算 实验
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北京植物园大型热带植物温室模型的风洞实验 被引量:4
18
作者 颜大椿 孙智利 +6 位作者 黄盛 李轶明 陶建军 程懋堃 陆承康 盛平 张宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期100-106,共7页
介绍北京植物园园址的风特性模拟和新建大型热带植物温室表面风压分布的风洞实验结果。证明园址受樱桃沟谷底下洗气流影响产生局部强风区的机制,给出在不同风向下,大型温室顶部的平均风压和脉动风压均方根值分布的变化规律。
关键词 风场模拟 大型温室模型 风洞实验 植物园
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网格湍流CAARC模型风洞实验 被引量:16
19
作者 卢占斌 魏庆鼎 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期16-23,共8页
对大气湍流边界层的真实模拟是风工程风洞模拟实验所要满足的基本条件之一。平均速度剖面 ,湍流度剖面 ,积分尺度和风谱是反映大气湍流边界层流动的四个最基本的因素。本文首先研究了不同孔隙率的均匀网格湍流场的流动特性 ,得到湍流度... 对大气湍流边界层的真实模拟是风工程风洞模拟实验所要满足的基本条件之一。平均速度剖面 ,湍流度剖面 ,积分尺度和风谱是反映大气湍流边界层流动的四个最基本的因素。本文首先研究了不同孔隙率的均匀网格湍流场的流动特性 ,得到湍流度、积分尺度以及风谱的变化规律 ,然后在变化其中某一个因素而保持另外三个因素不变的条件下 ,研究了处于均匀网格湍流场中的CAARC模型风荷载响应的变化 ,从而确定每一个因素的独立变化对模型所受风荷载的影响。实验结果表明湍流度和积分尺度对结构物所受风荷载都有很重要的影响 ,在风洞大气湍流边界层模拟中应该予以充分的考虑 ,否则将会引起风荷载实验结果的偏差。 展开更多
关键词 网格湍流 CAARC模型 湍流度 积分尺度 风谱 风工程风洞实验 大气湍流边界层
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弹性模型实验技术 被引量:5
20
作者 白葵 冯明溪 《流体力学实验与测量》 CSCD 1999年第1期38-42,共5页
介绍了火箭弹性模型实验技术,包括模型对火箭的质量分布、刚度分布的模拟,模型的加工制做,激振机构的研制,支撑元件的研制以及几期实验的结果综合。
关键词 风洞实验 运载火箭 非定常流 弹性模型实验
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