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风洞模型-支撑系统多维振动特性辨识与试验研究
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作者 孙晨晋 周孟德 +4 位作者 任宇航 张新雨 赵麒 闫欢欢 刘巍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期218-226,共9页
针对风洞模型-支撑系统振动特性不明导致控制有效性差的问题,首先基于风洞模型-支撑系统的结构与原理,设计了系统振动特性辨识整体方案;其次建立了系统的等效动力学模型,通过引入动刚度对系统的俯仰、偏航维度振动特性进行了理论分析;... 针对风洞模型-支撑系统振动特性不明导致控制有效性差的问题,首先基于风洞模型-支撑系统的结构与原理,设计了系统振动特性辨识整体方案;其次建立了系统的等效动力学模型,通过引入动刚度对系统的俯仰、偏航维度振动特性进行了理论分析;进而提出了“正弦扫频-频谱细化-频响函数”振动特性辨识方法,并依据辨识结果建立了振动状态估计模型,将其引入控制闭环形成了基于辨识的控制方法;最后开展了脉冲响应试验与锤击试验,并对比了传统方法与基于辨识的控制方法的抑振效果。试验结果表明:俯仰、偏航维度频率响应辨识结果的均方根误差分别为0.084 0 g/V、0.007 5 g/V;且基于辨识的控制方法相较于传统控制方法将俯仰、偏航维度的等效阻尼比分别提升了1.48倍、3.00倍,具有明显优势。 展开更多
关键词 风洞模型-支撑系统 多维振动特性 辨识方法 振动状态估计模型 基于辨识的控制
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视频测量方法在风洞模型姿态角测量中的应用 被引量:12
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作者 张孝棣 蒋甲利 +2 位作者 贾元胜 马洪志 肖亚克 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期21-25,共5页
在现代的风洞模型试验测量中,角度测量误差所引起的阻力系数误差大约占总阻力系数误差的1/4,准确地测量模型的实际角度是提高数据准确度的一个重要因素。应用视频测量原理,通过图像处理的方法动态实时采集计算模型的实际角度值,模型角... 在现代的风洞模型试验测量中,角度测量误差所引起的阻力系数误差大约占总阻力系数误差的1/4,准确地测量模型的实际角度是提高数据准确度的一个重要因素。应用视频测量原理,通过图像处理的方法动态实时采集计算模型的实际角度值,模型角度的测量精密度可达0.01°,测量准确度可达0.015°。测量速率每秒25次。 展开更多
关键词 视频测量 风洞模型 角度测量 图像处理
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风洞模型静弹性变形对气动力影响研究 被引量:6
3
作者 孙岩 张征宇 +2 位作者 邓小刚 杨党国 周桂宇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期294-300,共7页
介绍了一种基于模型变形视频测量系统和计算空气动力学研究静弹性变形对气动力影响的方法。利用模型变形视频测量系统获取模型在气动载荷作用下的静弹性变形,驱动模型表面网格运动,得到模型变形后的表面CFD计算网格。CFD计算变形前后网... 介绍了一种基于模型变形视频测量系统和计算空气动力学研究静弹性变形对气动力影响的方法。利用模型变形视频测量系统获取模型在气动载荷作用下的静弹性变形,驱动模型表面网格运动,得到模型变形后的表面CFD计算网格。CFD计算变形前后网格外形下的气动力,研究模型变形对模型气动特性的影响。对一大展弦比连接机翼的测量与计算结果进行了分析,分析结果表明:模型变形对升力系数影响最大发生在升力线性变化的最大迎角附近,模型变形对阻力系数影响最大发生在失速迎角附近,模型静弹性变形对气动力的最大影响量远远超出风洞测力实验的精度指标,因此开展风洞模型静弹性变形影响研究与修正是十分必要的。 展开更多
关键词 风洞模型 静弹性变形 气动力 模型变形测量 CFD
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风洞模型自由翻滚试验技术 被引量:5
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作者 赵忠良 任斌 +2 位作者 汪清 黄叙辉 余立 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期383-389,共7页
风洞模型自由翻滚动导数试验技术是为满足航空航天飞行器 0°~ 36 0°全迎角范围内的动导数测量及产生极限环振动现象研究之急需而研制的。该项试验技术研制了 0 .6m跨超声速风洞和 0 .5m高超声速风洞采用液体轴承支撑的自... 风洞模型自由翻滚动导数试验技术是为满足航空航天飞行器 0°~ 36 0°全迎角范围内的动导数测量及产生极限环振动现象研究之急需而研制的。该项试验技术研制了 0 .6m跨超声速风洞和 0 .5m高超声速风洞采用液体轴承支撑的自由翻滚试验装置 ;研制了高精度的角度测试系统与系统建模的大迎角非线性数据处理技术。 展开更多
关键词 动导数 自由翻滚 试验技术 风洞模型 逃逸飞行器
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光固化快速成形飞机风洞模型制造方法 被引量:12
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作者 李涤尘 曾俊华 +2 位作者 周志华 卢秉恒 张征宇 《航空制造技术》 2008年第8期26-29,共4页
用光固化快速成形的方法制作飞机风洞模型,研究了其中的数据处理、制作方法、装配结构等问题,以提高光固化原型的制造精度和使用性能。针对光固化树脂材料强度不足的问题,提出了树脂-金属复合镀层方法,以提高力学性能。
关键词 光固化快速成形 风洞模型 制造方法 飞机 光固化树脂 光固化原型 数据处理 装配结构
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高速风洞模型自由飞试验技术 被引量:7
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作者 蒋增辉 宋威 鲁伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期680-686,692,共8页
风洞模型自由飞试验是介于普通风洞试验和飞行试验之间的一种特种风洞试验技术。本文对高速风洞模型自由飞试验技术的发展现状做了介绍,对风洞模型自由飞试验技术的共性特点,及其不同的子技术——普通模型自由飞试验、多体分离风洞自由... 风洞模型自由飞试验是介于普通风洞试验和飞行试验之间的一种特种风洞试验技术。本文对高速风洞模型自由飞试验技术的发展现状做了介绍,对风洞模型自由飞试验技术的共性特点,及其不同的子技术——普通模型自由飞试验、多体分离风洞自由飞试验及高速风洞投放模型试验——三种子技术之间的差异及各自所适用的应用领域进行了总结。其共性特点是:没有支撑干扰,能够实现模型在风洞中的自由飞行;能够实现对分离瞬间瞬态气动力的模拟;试验的重复性较普通风洞试验要差。三种子技术在共性特点基础上又具有不同的特点:其中普通风洞模型自由飞试验主要应用于飞行器动稳定性问题研究,多体分离风洞自由飞试验和高速风洞投放模型试验则是应用于飞行器各类多体分离问题,而由于试验技术的差异,使得多体分离风洞自由飞试验和高速风洞投放模型试验技术在具体的多体分离问题的应用范围上又有所不同。 展开更多
关键词 风洞模型自由飞试验 多体分离风洞自由飞试验 高速风洞投放模型试验 动稳定性 多体分离
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基于立体视觉的风洞模型姿态测量方法 被引量:3
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作者 陈杰春 郭鸣 +1 位作者 丁振良 袁峰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期437-441,共5页
探讨一种基于立体视觉的风洞模型姿态测量新方法。在模型壳体上安装一个可生成2根双向准直激光束的合作目标,然后将模型安放在两个幕墙之间。投射在幕墙表面的激光束生成4个指示光斑,借助于立体视觉技术测量出每个指示光斑在世界坐标系... 探讨一种基于立体视觉的风洞模型姿态测量新方法。在模型壳体上安装一个可生成2根双向准直激光束的合作目标,然后将模型安放在两个幕墙之间。投射在幕墙表面的激光束生成4个指示光斑,借助于立体视觉技术测量出每个指示光斑在世界坐标系内的3D坐标,然后根据向量的坐标变换原理确定风洞模型的姿态。给出了确定模型姿态的解析表达式,此外在实验室环境下对该方法作了验证,初步的实验结果表明:当幕墙间距约为6m时,姿态角的最大测量误差不超过0.05°。 展开更多
关键词 立体视觉 风洞模型 姿态测量
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飞行器风洞模型的快速制造技术 被引量:2
8
作者 朱伟军 李涤尘 +5 位作者 张征宇 王炜 孙岩 赵星磊 杨党国 张威 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期79-84,共6页
基于快速成型技术,提出了飞行器风洞模型的快速制造技术方案。通过研究测压风洞模型的尺寸补偿、孔道设计及结构布置规律,发展了孔道一体化测压模型的快速制造技术;发展了结构相似气动弹性模型的设计与制造方法,并通过模态实验校核了精... 基于快速成型技术,提出了飞行器风洞模型的快速制造技术方案。通过研究测压风洞模型的尺寸补偿、孔道设计及结构布置规律,发展了孔道一体化测压模型的快速制造技术;发展了结构相似气动弹性模型的设计与制造方法,并通过模态实验校核了精度;通过快速成型技术与电化学沉积技术的结合,发展了金属-树脂复合测力模型的快速制造方法,提高了模型的强度和刚度;论证了该技术在周期和成本等方面的优越性。该技术克服了传统加工的局限,提供轻质风洞模型制造的高精度、短周期、低成本的整体解决方案,为发展新型试验技术等提供基础,这能够提升风洞模型设计与制造的自动化水平,有助于该领域传统技术的革新,对新型飞行器的研制具有重要意义。 展开更多
关键词 飞行器 风洞模型 快速成型 电化学沉积 结构相似
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隧-桥-隧段静、动列车风洞模型的气动性能对比 被引量:2
9
作者 杨伟超 欧阳德惠 +3 位作者 邓锷 何旭辉 唐林波 邹云峰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1792-1803,共12页
为研究静、动列车风洞模型在隧-桥-隧运行场景迅速切换条件下的气动性能差异,参照中南大学风洞实验室缩尺比为1:16.8的动列车模型试验系统,基于LES湍流模型和“马赛克”网格技术建立相应的静、动列车三维CFD数值模型吗,分析列车分别位... 为研究静、动列车风洞模型在隧-桥-隧运行场景迅速切换条件下的气动性能差异,参照中南大学风洞实验室缩尺比为1:16.8的动列车模型试验系统,基于LES湍流模型和“马赛克”网格技术建立相应的静、动列车三维CFD数值模型吗,分析列车分别位于隧道入口、出口和桥中3个典型位置时动列车模型车体表面压力特性与等效偏航角条件下相应的静模型结果之间的差异,并从流场角度揭示其差异机制。研究结果表明:基于LES湍流模型,动模型模拟的测点压力系数与相应的试验结果基本吻合,二者的差异基本保持在10%以内;相对于动模型,采用静模型得到的气动力结果在隧道洞口段偏低(压力偏差高达318.5%),而在桥梁中间段偏高(压力偏差高达1587.8%);静模型方案得到的压力结果偏差过大的主要原因是无法准确获得对车体气动压力起主导作用的主涡旋结构。 展开更多
关键词 隧-桥-隧 静、动列车模型 风洞模型 大涡模拟 气动性能
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风洞模型角度调节机构的动态特性分析 被引量:2
10
作者 黄松和 汪永元 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第10期203-205,209,共4页
为了验证风洞模型角度调节机构以某种频率工作时,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果是否有影响,建立了角度调节机构的动力学方程及相对应的数学模型,并用MATLAB/SIMULINK软件进行动态特性分析;机构中构件存在惯性,并且具有一定的刚... 为了验证风洞模型角度调节机构以某种频率工作时,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果是否有影响,建立了角度调节机构的动力学方程及相对应的数学模型,并用MATLAB/SIMULINK软件进行动态特性分析;机构中构件存在惯性,并且具有一定的刚性及阻尼,由于风洞模型角度调节机构是一种精度要求较高的系统,为保证计算结果的准确性,在建立角度调节机构的动力学方程时必须考虑这些因素;当角度调节机构处于极限工况时,仿真结果表明:模型输出轴的角位移动态响应曲线基本上与期望曲线重合,只存在极小的误差,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果的影响是极小的。 展开更多
关键词 风洞模型 动力学分析 数学模型 动态响应
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快速成型弹性风洞模型高速气动特性研究
11
作者 杨党国 孙岩 +2 位作者 张征宇 王超 朱伟军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期35-38,108,共4页
利用光固化快速成型技术加工了内部金属骨架、外部光敏树脂外形的弹性轻质AGARD-B模型。采用气动与结构并发分析方法对其跨声速气动特性进行了初步研究,完成了风洞验证实验。研究结果表明:在马赫数0.6和1.2、较小攻角(α≤4°)的条... 利用光固化快速成型技术加工了内部金属骨架、外部光敏树脂外形的弹性轻质AGARD-B模型。采用气动与结构并发分析方法对其跨声速气动特性进行了初步研究,完成了风洞验证实验。研究结果表明:在马赫数0.6和1.2、较小攻角(α≤4°)的条件下,弹性轻质模型气动力特性与金属模型基本吻合;较大攻角(α>4°)条件下,因弹性轻质模型刚度比全金属模型小,试验过程中受气动载荷作用,特别是升力的影响,结构机翼变形较大,导致气动力特性与全金属模型差异较大,故气动力系数需要进行弹性变形修正。初步实验结果指出:在跨声速范围内,弹性轻质模型可直接用于气动布局选型设计与研究、基本状态等研究;但同时弹性轻质模型刚度不足,易变形。 展开更多
关键词 气动结构 弹性风洞模型 跨声速 气动特性
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激光角度传感器及其在风洞模型中的应用 被引量:2
12
作者 曹茂盛 刘兵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期210-212,216,共4页
激光角度传感器及其在风洞模型中的应用曹茂盛,刘兵(齐齐哈尔轻工学院)(哈尔滨工业大学)0引言八十年代初,美国的C·R·pond等人建立了一种激光干涉测量角度的装置,实现了对风洞模型攻角的实时动态精密测量[1]... 激光角度传感器及其在风洞模型中的应用曹茂盛,刘兵(齐齐哈尔轻工学院)(哈尔滨工业大学)0引言八十年代初,美国的C·R·pond等人建立了一种激光干涉测量角度的装置,实现了对风洞模型攻角的实时动态精密测量[1][2]。由于这种测量要求不影响风洞模型周围... 展开更多
关键词 传感器 激光角度传感器 风洞模型 应用
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确定风洞模型压力中心的变距测力试验
13
作者 宣镜贵 《气动实验与测量控制》 CSCD 1989年第2期36-39,共4页
本文提出了采用变换模型相对天平校准中心位置来测得同一状态下的不同俯仰力矩值,再通过数学处理或作图获得小攻角下的精确压力中心位置的试验方法。某型号用本方法试验得到了令人满意的结果。
关键词 风洞模型 压力中心 变距测力
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跨声速风洞测力模型主动减振系统的试验研究 被引量:21
14
作者 陈卫东 邵敏强 +2 位作者 杨兴华 路波 徐庆华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期91-96,共6页
跨声速风洞测力试验模型通常采取尾部支撑方式,构成的模型系统刚度较低。试验过程中,受气流脉动力的作用,模型在进入大攻角试验状态时,极易产生剧烈的低频振动,严重影响风洞测力试验的正常进行。针对跨声速风洞测力试验模型系统及其动... 跨声速风洞测力试验模型通常采取尾部支撑方式,构成的模型系统刚度较低。试验过程中,受气流脉动力的作用,模型在进入大攻角试验状态时,极易产生剧烈的低频振动,严重影响风洞测力试验的正常进行。针对跨声速风洞测力试验模型系统及其动力学特性,采用主动控制技术来实现风洞模型的振动抑制。建立了一套计算机实时主动减振系统;利用自行研制的、具有激振与减振双重功能的作动器来实施控制,作动器直接装载于模型的内结构空腔,不改变或破坏试验模型的外形结构;基于学习控制策略,提出了相应的控制律设计方法,并给出了一种简单、实用的控制算法;以内含实际支撑装置的风洞测力试验模型系统为对象,通过大量的地面试验评估了整个减振系统的性能。试验结果验证了该主动减振系统的可行性与有效性。 展开更多
关键词 主动控制 减振 学习控制 风洞模型
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折叠变体飞行器风洞试验模型研发 被引量:7
15
作者 李强 李周复 刘铁中 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第5期21-24,共4页
变体飞行器一直是航空领域研究的热点问题。针对某变体飞行器风洞试验任务提出的运动性能指标,设计开发了可控的折叠变体试验模型,对其设计方案及工作原理进行了阐述,对折叠变体机构进行了运动学与动力学分析,建立了位移、速度和加速度... 变体飞行器一直是航空领域研究的热点问题。针对某变体飞行器风洞试验任务提出的运动性能指标,设计开发了可控的折叠变体试验模型,对其设计方案及工作原理进行了阐述,对折叠变体机构进行了运动学与动力学分析,建立了位移、速度和加速度控制的数学模型,得出了机构的最大受力状态及各连接杆件的最大受力值,并进行了角度误差的分析与计算。结果表明,该试验模型能够对机翼折叠变体角度进行连续、稳定和精确控制,完全达到了设计要求的各项指标。 展开更多
关键词 变体飞行器 折叠变形 风洞模型
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折叠变体飞行器风洞试验特种模型设计 被引量:2
16
作者 李强 李周复 刘铁中 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第6期40-42,共3页
特种高速风洞试验模型设计一直是风洞试验领域的难点问题。针对某变体飞行器高速风洞试验任务提出的运动性能指标,设计开发了可控的折叠变体试验模型,对其设计方案及工作原理进行了阐述,对折叠变体传动机构进行了优化和角度误差的分析... 特种高速风洞试验模型设计一直是风洞试验领域的难点问题。针对某变体飞行器高速风洞试验任务提出的运动性能指标,设计开发了可控的折叠变体试验模型,对其设计方案及工作原理进行了阐述,对折叠变体传动机构进行了优化和角度误差的分析与计算。结果表明该试验模型能够对机翼折叠变体角度进行连续、稳定和精确控制,完全达到了设计要求的各项指标。 展开更多
关键词 变体飞行器 折叠 风洞模型 角度误差
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如何使用CFD来确定风洞实验模型的缩尺比例——风洞试验模型设计准则从感性到理性的飞跃 被引量:8
17
作者 陈谟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期594-597,共4页
对上百年传统的风洞试验模型缩尺比例的确定方法,提出了疑问,并且从N-S方程出发,指出了这种“传统”方法不符合相似理论,具有很大的随意性和盲目性。因而按“传统”方法给出的模型尺寸所提供的风洞实验气动力数据是不准确的,不能满足当... 对上百年传统的风洞试验模型缩尺比例的确定方法,提出了疑问,并且从N-S方程出发,指出了这种“传统”方法不符合相似理论,具有很大的随意性和盲目性。因而按“传统”方法给出的模型尺寸所提供的风洞实验气动力数据是不准确的,不能满足当今世界现代战争精确打击的战术技术要求。因此,必须按文中提出的,满足N-S方程解的相似性要求去确定模型的尺寸,才是今后风洞实验模型设计的方向。从这一点出发,文中还提出了一些新的概念,并且扩展到如何应用CFD来作为风洞实验相似理论辅助研究的设想。 展开更多
关键词 计算流体力学 风洞模型缩尺比例 N-S方程 相似理论 精确打击
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跨声速风洞测力模型的降阶及H_∞减振控制 被引量:5
18
作者 佘重禧 陈卫东 邵敏强 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第1期67-71,81,共6页
在风洞测力试验中,尾部支撑是一种广泛采用的模型安装方式。以该方式安装的风洞测力模型中,总体呈现低刚度特性。在试验进入大攻角状态时,低频气流脉动压力极易引起模型低频大幅俯仰振动,导致测试精度降低,甚至以疲劳方式破坏试验设备... 在风洞测力试验中,尾部支撑是一种广泛采用的模型安装方式。以该方式安装的风洞测力模型中,总体呈现低刚度特性。在试验进入大攻角状态时,低频气流脉动压力极易引起模型低频大幅俯仰振动,导致测试精度降低,甚至以疲劳方式破坏试验设备。针对一种采用尾部支撑方式的跨声速风洞测力模型,建立其有限元模型,结合模态截断及平衡降阶两种方法,对高维有限元模型进行降阶;基于低维的降阶模型及柔性结构的特点,采用简化的混合灵敏度优化方法,实现对测试中模型低频俯仰振动的主动抑制。仿真分析表明该主动减振方案有效且易于实现,对于大型复杂结构具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 振动与波 主动减振 模型降阶 H∞控制 风洞模型
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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
19
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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一种抑制低频颤振的控制方法在模型风洞中的试验研究 被引量:6
20
作者 郑志强 王毅刚 杨志刚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期369-371,共3页
研究了一种新的抑制风洞低频颤振现象的方法。该研究在模型风洞中进行,从试验结果的分析来看,该方法对于模型风洞起到了抑制低频颤振幅值的作用,有利于改善流场轴向压力分布,并提出了进一步研究的设想。
关键词 低频颤振 模型风洞 声学
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