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沉浮运动对翼型非定常气动力的影响
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作者 彭裕 虞志浩 +1 位作者 江期凰 刘勇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2146-2152,共7页
采用计算流体力学的方法,建立了针对翼型动态失速数值模拟的数值计算模型,分析沉浮运动对翼型非定常气动力的影响。通过与NACA0012翼型的俯仰运动风洞实验数据进行比较,模型在轻度失速和深度失速状态下的模拟结果与试验值吻合较好,验证... 采用计算流体力学的方法,建立了针对翼型动态失速数值模拟的数值计算模型,分析沉浮运动对翼型非定常气动力的影响。通过与NACA0012翼型的俯仰运动风洞实验数据进行比较,模型在轻度失速和深度失速状态下的模拟结果与试验值吻合较好,验证了所提数值计算模型的准确性和可行性。将NACA23012翼型的沉浮运动等效为俯仰运动,两种运动方式计算得到的翼型升力特性很接近,但力矩特性差异明显,随着沉浮幅值和来流马赫数的增大,力矩特性差异进一步扩大。增加沉浮幅值,俯仰和沉浮运动气动力矩的阻尼作用明显增强,增大来流马赫数,力矩阻尼作用减小,并在马赫数为0.85时出现力矩发散现象。 展开更多
关键词 非定常气动力 翼型 动态失速 沉浮运动 计算流体力学
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基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型 被引量:19
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作者 陈刚 徐敏 陈士橹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期492-495,540,共5页
发展了一种基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型。着重探讨了基于CFD/CSD耦合计算的Volterra核辨识方法。CFD/CSD耦合计算采用了一种简单的动网格快速生成方法,气动网格与结构网格节点间的物理信息交换采用一种改进的CVT方法... 发展了一种基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型。着重探讨了基于CFD/CSD耦合计算的Volterra核辨识方法。CFD/CSD耦合计算采用了一种简单的动网格快速生成方法,气动网格与结构网格节点间的物理信息交换采用一种改进的CVT方法。通过与CFD/CSD直接计算的结果对比,表明非定常气动力Volterra级数模型是一种效率高、精度好、能描述非线性、便于使用的降阶模型,特别适用于预测结构做非定常运动下的非定常气动力。 展开更多
关键词 VOLTERRA级数 CFD/CSD 非定常气动力 非线性系统辨识
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非线性非定常气动力的模糊逻辑建模方法 被引量:9
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作者 刘志涛 孙海生 +1 位作者 姜裕标 江峰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期99-103,共5页
建立了非线性非定常气动力的模糊逻辑模型。利用大迎角俯仰及滚转振荡气动力验证了模型的有效性。结果表明:该模糊逻辑模型对非定常气动力有很好的预测能力;利用模糊逻辑方法可建立包括非基本运动状态变量在内的多变量非线性非定常气动... 建立了非线性非定常气动力的模糊逻辑模型。利用大迎角俯仰及滚转振荡气动力验证了模型的有效性。结果表明:该模糊逻辑模型对非定常气动力有很好的预测能力;利用模糊逻辑方法可建立包括非基本运动状态变量在内的多变量非线性非定常气动力的数学模型。 展开更多
关键词 非定常气动力 模糊逻辑 数学建模 非线性 参数辨识
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基于非定常气动力低阶模型的气动弹性主动控制律设计 被引量:10
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作者 徐敏 陈刚 +1 位作者 陈士橹 韦祥文 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期748-752,共5页
传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况 ,比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题 ,在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上 ,提出了将非定常气动力低阶模... 传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况 ,比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题 ,在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上 ,提出了将非定常气动力低阶模型用于气动弹性系统主动控制设计的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统分解为气动、结构和控制 3个子系统 ,分别建立各子系统状态空间模型 ,然后组装成完整的气动伺服弹性模型。非线性非定常气动力状态空间模型采用基于Volterra级数的非定常气动力低阶模型方法。根据研究对象的具体情况 ,分别建立了气动伺服弹性系统的全耦合模型和部分解耦模型。最后以一个二自由度气动弹性系统的主动控制律设计为例 ,详细说明了该方法建模、分析和设计的全过程。算例表明该方法能够用于非线性情况 ,适用性强 ,可扩展性好 ,具有良好的集成性 。 展开更多
关键词 非定常气动力 低阶模型 主动控制 气动弹性 气动伺服弹性 Voherra级数
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径向基神经网络在非线性非定常气动力建模中的应用研究 被引量:14
5
作者 史志伟 王峥华 李俊成 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期108-112,119,共6页
基于南航NH-2风洞中某飞机模型大迎角大振幅单自由度偏航、滚转及偏航-滚转耦合的谐波、阶跃运动实验数据,应用径向基神经网络,研究人工神经网络描述非线性非定常气动力特性的能力。研究结果表明,所建立的径向基神经网络模型的预测结果... 基于南航NH-2风洞中某飞机模型大迎角大振幅单自由度偏航、滚转及偏航-滚转耦合的谐波、阶跃运动实验数据,应用径向基神经网络,研究人工神经网络描述非线性非定常气动力特性的能力。研究结果表明,所建立的径向基神经网络模型的预测结果与训练数据和验证数据都符合得很好,说明神经网络建模方法可以有效地对高度非线性的气动力进行建模。研究还表明,用神经网络建立模型时所需要的风洞实验数据可以减少,从而提高风洞实验效率、减少风洞实验的时间和成本。 展开更多
关键词 径向基神经网络 非线性非定常气动力模型 等效缩减频率 谐波运动 阶跃运动
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大迎角非定常气动力建模方法研究 被引量:13
6
作者 孙海生 张海酉 刘志涛 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期733-737,共5页
以战斗机俯仰机动为例,建立了飞机大迎角非定常气动力模型,包括非线性代数模型、Fourier函数分析模型、状态空间模型、差分方程模型以及模糊逻辑模型。并用SDM标模大振幅俯仰振荡非定常气动力风洞试验数据对模型参数进行了辨识,验证了... 以战斗机俯仰机动为例,建立了飞机大迎角非定常气动力模型,包括非线性代数模型、Fourier函数分析模型、状态空间模型、差分方程模型以及模糊逻辑模型。并用SDM标模大振幅俯仰振荡非定常气动力风洞试验数据对模型参数进行了辨识,验证了模型的有效性。从模型物理意义、参数辨识难易程度及模型通用性和精确度等方面对几种非定常气动力模型进行了比较研究。 展开更多
关键词 大迎角 非定常气动力 数学模型
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基于Volterra级数的跨音速非定常气动力建模 被引量:10
7
作者 吴志刚 杨超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期373-376,411,共5页
为了有效实现跨音速气动伺服弹性的分析与综合,应用Volterra级数理论建立了一种跨音速非定常气动力状态空间建模方法.小扰动假设下的跨音速非定常气动力可以近似地表示为一阶Volterra级数的形式.通过CFD(Computation Fluid Dynamics)技... 为了有效实现跨音速气动伺服弹性的分析与综合,应用Volterra级数理论建立了一种跨音速非定常气动力状态空间建模方法.小扰动假设下的跨音速非定常气动力可以近似地表示为一阶Volterra级数的形式.通过CFD(Computation Fluid Dynamics)技术计算得到由结构变形产生的非定常气动力阶跃响应可辨识出Volterra核,由此得到频域的广义非定常气动力影响系数.利用气动力有理函数拟合,得到气动弹性状态空间模型.为验证气动力建模的有效性,以后掠机翼为例进行颤振计算.结果表明,Volterra级数方法得到的非定常气动力模型能够反映一定的跨音速气动特性,颤振计算与CFD-CSD(CFD-Computation Structure Dynamics)的计算结果吻合很好. 展开更多
关键词 气动弹性 非定常气动力 跨音速 颤振 VOLTERRA级数
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多变量非线性非定常气动力的模糊逻辑模型 被引量:12
8
作者 史志伟 吴根兴 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期103-108,共6页
应用模糊逻辑算法 ,建立了带升降舵偏角影响的非线性非定常气动力模糊逻辑模型 ,并进行了验证。结果表明 :所建立的非定常气动力模糊逻辑模型有较强的预测能力。此方法为今后建立多变量、复杂运动的非线性非定常气动力数学模型 ,提供很... 应用模糊逻辑算法 ,建立了带升降舵偏角影响的非线性非定常气动力模糊逻辑模型 ,并进行了验证。结果表明 :所建立的非定常气动力模糊逻辑模型有较强的预测能力。此方法为今后建立多变量、复杂运动的非线性非定常气动力数学模型 ,提供很好的借鉴。 展开更多
关键词 模糊逻辑 非定常气动力 数学模型 非线性 升降舵偏角影响 飞机空气动力
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基于模糊聚类的模糊神经网络在非定常气动力建模中的应用 被引量:10
9
作者 史志伟 明晓 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期21-24,共4页
建立了一种基于模糊聚类的模糊神经网络模型。该模型利用模糊聚类技术确定系统的模糊空间和模糊规则数 ,利用BP算法调整模糊神经网络的权系数。应用该模型对某飞机模型做俯仰 滚转耦合运动的非定常气动力进行了辨识。结果表明 ,基于模... 建立了一种基于模糊聚类的模糊神经网络模型。该模型利用模糊聚类技术确定系统的模糊空间和模糊规则数 ,利用BP算法调整模糊神经网络的权系数。应用该模型对某飞机模型做俯仰 滚转耦合运动的非定常气动力进行了辨识。结果表明 ,基于模糊聚类的模糊神经网络计算速度快 ,辨识结果与实验结果符合较好。用模糊聚类技术可以解决模糊神经网络的结构辨识问题 。 展开更多
关键词 模糊神经网络 模糊聚类 建模 计算速度 结构辨识 BP算法 模糊规则 非定常气动力 飞机模型 机动飞行
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一种高空高超声速非定常气动力近似模型 被引量:5
10
作者 韩汉桥 张陈安 王发民 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期690-698,共9页
针对高空高马赫数飞行环境和强黏性干扰的物理特性,在当地流活塞理论的基础上引入有效外形修正,发展了黏性修正当地流活塞理论,结合定常N—S方程解给出了高空高马赫数下针对该方法的有效外形的判据,并通过数值算例对该判据进行了验... 针对高空高马赫数飞行环境和强黏性干扰的物理特性,在当地流活塞理论的基础上引入有效外形修正,发展了黏性修正当地流活塞理论,结合定常N—S方程解给出了高空高马赫数下针对该方法的有效外形的判据,并通过数值算例对该判据进行了验证.通过对典型尖头薄翼和典型钝头翼的一系列二维非定常算例,将该方法与一阶活塞理论、基于欧拉(Euler)方程的当地流活塞理论和非定常N—S方程数值解进行了对比.结果显示在高度为40—70km、马赫数为10—20范围内,通过该方法计算得到的非定常气动力与非定常N—s方程数值解吻合较好,明显优于活塞理论和基于Euler方程的当地流活塞理论.该方法克服了传统的活塞理论和当地流活塞理论不能用于高空高马赫数这类强黏性效应情况的弊端,在较宽的马赫数、攻角、飞行高度范围内都有良好的适用性,同时其计算效率远高于非定常N-S方程. 展开更多
关键词 高超声速 黏性干扰 非定常气动力 当地流活塞理论 黏性修正
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某复杂构型飞机偏航-滚转耦合运动非定常气动力特性实验研究 被引量:6
11
作者 杨文 卜忱 眭建军 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期61-65,共5页
在FL-8风洞中设计并制造了一套双自由度大幅振荡实验系统,不仅能模拟飞机单自由度机动历程,还能实现模型绕体轴的偏航-滚转耦合运动及俯仰-滚转耦合运动。本文通过适当的实验设计,基于运动时间历程的影响分析,在振荡平衡位置定量地研究... 在FL-8风洞中设计并制造了一套双自由度大幅振荡实验系统,不仅能模拟飞机单自由度机动历程,还能实现模型绕体轴的偏航-滚转耦合运动及俯仰-滚转耦合运动。本文通过适当的实验设计,基于运动时间历程的影响分析,在振荡平衡位置定量地研究耦合因素对偏航-滚转耦合振荡运动中非定常气动力特性的影响。结果表明,当振荡运动平衡位置迎角远小于失速迎角时,偏航-滚转耦合运动的气动力等于单自由度运动相应气动力的线性叠加,平衡位置迎角在失速迎角附近时,非定常气动特性受耦合因素影响显著,而平衡位置迎角在远大于失速迎角时,非定常气动特性受耦合因素影响变小,但仍然较大。 展开更多
关键词 FL-8风洞 大振幅 非定常气动力 时间历程 耦合振荡
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飞行器快速俯仰产生大迎角非定常气动力数学模型研究 被引量:8
12
作者 高正红 焦天峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期506-510,共5页
在 Goman提出的状态空间模型的基础上 ,开展了有关建立大迎角非定常气动力数学模型问题的研究。针对以往在运用状态空间模型建立大迎角非定常气动力数学模型中存在的问题 ,通过分析状态方程中非定常影响参数与减缩频率 (或无量纲俯仰角... 在 Goman提出的状态空间模型的基础上 ,开展了有关建立大迎角非定常气动力数学模型问题的研究。针对以往在运用状态空间模型建立大迎角非定常气动力数学模型中存在的问题 ,通过分析状态方程中非定常影响参数与减缩频率 (或无量纲俯仰角速率 )的关系 ,建立了改进数学模型的基本思路。同时运用插值方法给出了二者之间的关系 ,并将此结果引入到状态方程中。经过辨识验算后表明 ,改进后的模型不仅改善了该模型对气动力的预测准确度 ,同时也提高了描述大迎角非定常气动力的能力。 展开更多
关键词 大迎角非定常气动力 数学模型 状态空间 飞行器 俯仰运动
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非定常气动力辨识的模糊逻辑方法 被引量:8
13
作者 尹江辉 刘昶 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期545-550,共6页
提出了用内部函数和二次型隶属函数对非线性非定常气动力进行模糊逻辑建模与辨识的方法 ,分别用 F- 18和 F- 16飞机强迫振荡的实验数据建立了非线性非定常气动力模型 ,讨论了隶属函数导数的连续性对模糊逻辑模型精度的影响 ,并与已有的 ... 提出了用内部函数和二次型隶属函数对非线性非定常气动力进行模糊逻辑建模与辨识的方法 ,分别用 F- 18和 F- 16飞机强迫振荡的实验数据建立了非线性非定常气动力模型 ,讨论了隶属函数导数的连续性对模糊逻辑模型精度的影响 ,并与已有的 Fourier模型和非线性代数模型进行了比较。结果表明 ,文中提出的建模方法能够给出更为满意的结果。 展开更多
关键词 模糊模型 模糊逻辑 非定常气动力 隶属函数
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振动叶栅非定常气动力的数值分析及应用 被引量:6
14
作者 胡运聪 周新海 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期49-52,共4页
利用双时间方法结合运动网格求解Navier -Stokes方程 ,完成了振动叶栅非定常气动力的数值分析。运用流动显示和频谱分析技术 ,研究了振动叶栅非定常绕流与气动力的特征。根据能量法原理 。
关键词 振动叶栅 双时间方法 运动网格 非定常气动力 能量法
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飞机纵向非定常气动力建模与辨识 被引量:2
15
作者 姜久龙 李学仁 +2 位作者 杜军 吴辰 董俊 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第4期14-18,共5页
针对目前预测非线性非定常气动力状态空间模型求解复杂,考虑因素少的问题,提出了新的气流分离模型,建立了整合动态和静态气流分离特性并具有迟滞特性的非定常气动力模型。与传统的非定常气动力模型相比,该模型不用完成复杂的微分计算,... 针对目前预测非线性非定常气动力状态空间模型求解复杂,考虑因素少的问题,提出了新的气流分离模型,建立了整合动态和静态气流分离特性并具有迟滞特性的非定常气动力模型。与传统的非定常气动力模型相比,该模型不用完成复杂的微分计算,降低了因微分计算造成的误差;同时,模型引入了新的影响因素-俯仰角速率,使模型物理意义更加明确;最后根据快速振荡风洞试验数据进行验证,结果表明:该非定常气动力模型能够描述气动力的迟滞特性,很好地拟合了风洞试验数据。 展开更多
关键词 非定常气动力建模 状态空间模型 迟滞特性
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非定常气动力对飞行动力学特性影响分析 被引量:2
16
作者 龚正 沈宏良 吴根兴 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期291-295,共5页
在模糊逻辑非定常气动力建模的基础上,研究了非定常气动力对飞行动力学特性的影响。首先分析了非定常气动模型与定常气动模型的差别。其次采用分支分析方法,对带定常与非定常气动模型的飞行动力学系统的陡尾旋状态平衡分支图进行计算、... 在模糊逻辑非定常气动力建模的基础上,研究了非定常气动力对飞行动力学特性的影响。首先分析了非定常气动模型与定常气动模型的差别。其次采用分支分析方法,对带定常与非定常气动模型的飞行动力学系统的陡尾旋状态平衡分支图进行计算、比较与分析,并通过仿真对结果进行验证。研究表明,在大迎角状态下,非定常气动模型与定常气动模型存在较大的差别,对飞行动力学特性将产生一定的影响,需要在大迎角控制律设计中考虑非定常气动力的影响。 展开更多
关键词 模糊逻辑 气动建模 飞行仿真 非定常气动力 分支分析
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大迎角非定常气动力建模与模型比较 被引量:4
17
作者 史志伟 吴根兴 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第4期454-461,共8页
应用系统识理论,以600 三角翼纵向俯仰运动为例,在频率域内建立了基于Fourier变换法的非定常气动力数学模型及非线性代数模型,在时间域内建立了基于Fourier反变换法及数据库法的阶跃函数模型。用大振幅非定常实验... 应用系统识理论,以600 三角翼纵向俯仰运动为例,在频率域内建立了基于Fourier变换法的非定常气动力数学模型及非线性代数模型,在时间域内建立了基于Fourier反变换法及数据库法的阶跃函数模型。用大振幅非定常实验数据进行模型参数辨识。本文主要对Fourier变换模型初值的选取进行讨论,并对所建立的几种数学模型进行比较。结果表明,基于Fourier变换法的数学模型,有明确的表达式,拟合结果较好;非线性代数模型表达式简单,便于应用,但对于不同实验模型,表达式不同;基于Fourier 反变换法的阶跃函数模型,表达式复杂,而且当时间趋于零时,计算误差较大;基于数据库法的阶跃函数模型没有明确表达式,但其精度较高,可以用于对其他模型结果的比较。 展开更多
关键词 大迎角 非定常气动力 模型辨识 战斗机 频率响应
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非定常气动力状态空间模型及其在气动伺服弹性建模中的应用 被引量:2
18
作者 陈刚 徐敏 陈士橹 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 2004年第5期1-4,共4页
研究了一种基于CFD/CSD耦合计算的气动伺服弹性系统建模的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统看作气动、结构、控制三个相互耦合的环节,分别建立各个环节状态方程再组装成完整的气动伺服弹性系统模型。着重讨论了非定常气动力状态空间... 研究了一种基于CFD/CSD耦合计算的气动伺服弹性系统建模的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统看作气动、结构、控制三个相互耦合的环节,分别建立各个环节状态方程再组装成完整的气动伺服弹性系统模型。着重讨论了非定常气动力状态空间模型建立的系统辨识方法,并对非定常气动力脉冲响应计算进行了深入的探讨。通过将CFD/CSD耦合直接计算与状态方程计算的结果进行对比,表明该方法得到的模型精度好、效率高、易于使用、可扩展性好。 展开更多
关键词 CFD/CSD 非定常气动力 系统辨识 ERA算法 气动伺服弹性
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风力机叶片非定常气动力降阶模型方法 被引量:1
19
作者 赵玲 冉景洪 +1 位作者 吕计男 刘子强 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期682-687,共6页
基于计算流体力学(Comptational fluid dynamic,CFD)的非定常气动力降阶模型方法,建立起叶段振动状态下的非定常气动力模型,用来模拟叶片变形与气流耦合作用下的附加非定常气动力,实现了叶段在旋转过程中的非定常气动特性建模。通过与CF... 基于计算流体力学(Comptational fluid dynamic,CFD)的非定常气动力降阶模型方法,建立起叶段振动状态下的非定常气动力模型,用来模拟叶片变形与气流耦合作用下的附加非定常气动力,实现了叶段在旋转过程中的非定常气动特性建模。通过与CFD结果的校验,验证了方法的可行性,分析了模型对阶跃幅值、风速及振动频率等参数变化的敏感性,然后将方法推广至多叶段模型,并结合结构动力学方程给出多叶段模型的气动弹性响应历程。 展开更多
关键词 风力机叶片 降阶模型 非定常气动力 气动弹性
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基于模糊逻辑方法的涵道风扇飞行器非定常气动力建模及应用 被引量:2
20
作者 杨磊 叶正寅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期849-856,共8页
为研究涵道风扇飞行器过渡阶段飞行特性,使用CFD方法,通过叶素理论和滑移网格技术,求解涵道风扇飞行器定常状态气动力及俯仰非定常状态气动力,并计算了升降舵偏角对气动力的影响。将CFD计算数据作为训练样本,使用模糊逻辑方法建立了涵... 为研究涵道风扇飞行器过渡阶段飞行特性,使用CFD方法,通过叶素理论和滑移网格技术,求解涵道风扇飞行器定常状态气动力及俯仰非定常状态气动力,并计算了升降舵偏角对气动力的影响。将CFD计算数据作为训练样本,使用模糊逻辑方法建立了涵道风扇飞行器纵向非定常气动力模型,该模型考虑了涵道风扇飞行器俯仰运动时的非定常效应及气动力与发动机转速的耦合效应,对涵道风扇飞行器非定常气动力具有较高精度的描述。使用该模型求解涵道风扇飞行器六自由度方程,进行时域仿真,仿真结果表明涵道风扇飞行器高度和速度的指令跟踪性能良好,低速飞行性能良好,过渡阶段姿态稳定。 展开更多
关键词 涵道风扇飞行器 非定常气动力模型 模糊逻辑模型 时域仿真
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