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考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析
被引量：
13
1
作者
王伟
周洲
+1 位作者
祝小平
王睿
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期499-504,共6页
大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人...
大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人机机翼结构的几何非线性弹性变形;编写了空间共旋坐标有限元求解代码,利用计算流体力学软件FLUENT计算气动力,构造了流固耦合求解器;研究了类"太阳神"布局太阳能无人机几何大变形下的静气动弹性响应问题。研究结果表明:无人机受载变形后导致升阻比降低,翼尖弯曲变形为展长的13%时,升阻比降低4.2%,滚转力矩导数增加了300%,偏航力矩导数增加了350%;几何非线性效应改善了气动载荷在展向的分布,有利于机翼结构设计。研究工作对大柔性太阳能无人机的设计具有一定的参考意义。
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关键词
几何
非线性
CR
理论
柔性结构
横航向
稳定性
静气动
弹性
太阳能无人机
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职称材料
非线性气动弹性系统反演自适应控制
2
作者
刘送丹
李道春
向锦武
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1128-1134,共7页
针对双自由度二元机翼,利用准定常气动力建立了非线性气动弹性方程,并以状态空间形式描述.双控制面非线性气动弹性系统中前后缘控制量相互耦合,不能直接应用反演自适应控制方法,为了解决这一问题,新定义了两个等效控制器.考虑俯仰方向...
针对双自由度二元机翼,利用准定常气动力建立了非线性气动弹性方程,并以状态空间形式描述.双控制面非线性气动弹性系统中前后缘控制量相互耦合,不能直接应用反演自适应控制方法,为了解决这一问题,新定义了两个等效控制器.考虑俯仰方向立方非线性参数未知,根据Lyapunov稳定性理论设计了反演自适应控制律.通过Runge-Kutta数值方法对气动弹性方程进行求解,验证了控制律的有效性.仿真结果表明:所设计的控制器能够使开环不稳定的气动弹性系统稳定至零点,双控制面的作用提高了颤振临界速度.考虑到实际控制面的偏转限制,研究了单控制面失效问题,结果显示单后缘控制面比单前缘控制面对系统控制更有效.
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关键词
二元机翼
非线性
气动
弹性
颤振
LYAPUNOV
稳定性
理论
反演自适应控制
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职称材料
凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头临界载荷的影响
被引量：
1
3
作者
郭明
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期19-23,共5页
依据 Koiter非线性弹性稳定性理论 ,分析了凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头承载能力的影响。对于凹圈型初始几何缺陷 ,用带高斯指数调制因子的高次 Legendre多项式进行数学描述。由于在基本状态 ,球壳能量泛函的二次变分和三次变分的...
依据 Koiter非线性弹性稳定性理论 ,分析了凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头承载能力的影响。对于凹圈型初始几何缺陷 ,用带高斯指数调制因子的高次 Legendre多项式进行数学描述。由于在基本状态 ,球壳能量泛函的二次变分和三次变分的积分表达式极为复杂 ,在计算程序中需要使用高精度算法。计算结果表明 。
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关键词
koiter非线性弹性稳定性理论
凹圈型初始几何缺陷
对外压球形封头
临界载荷
薄壳结构
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职称材料
题名
考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析
被引量：
13
1
作者
王伟
周洲
祝小平
王睿
机构
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
西北工业大学无人机研究所
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期499-504,共6页
基金
国家自然科学基金(11202162
11302178)资助
文摘
大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人机机翼结构的几何非线性弹性变形;编写了空间共旋坐标有限元求解代码,利用计算流体力学软件FLUENT计算气动力,构造了流固耦合求解器;研究了类"太阳神"布局太阳能无人机几何大变形下的静气动弹性响应问题。研究结果表明:无人机受载变形后导致升阻比降低,翼尖弯曲变形为展长的13%时,升阻比降低4.2%,滚转力矩导数增加了300%,偏航力矩导数增加了350%;几何非线性效应改善了气动载荷在展向的分布,有利于机翼结构设计。研究工作对大柔性太阳能无人机的设计具有一定的参考意义。
关键词
几何
非线性
CR
理论
柔性结构
横航向
稳定性
静气动
弹性
太阳能无人机
Keywords
aeroelasticity, aircraft, algorithms, computer software, deformation, design, elastic deformation,flexible structures, flow fields, lift, lift drag ratio, matrix algebra, Navier Stokes equations, Newton-Raphson method, schematic diagrams, solar energy, stability, stiffness matrix, turbulence models,unmanned aerial vehicles（ UAV）, wings
co-rotational （CR） theory, geometrically nonlinear structures, lateral-directional stability, solar powered UAV, static aeroelasticity
分类号
V211.47 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
非线性气动弹性系统反演自适应控制
2
作者
刘送丹
李道春
向锦武
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1128-1134,共7页
基金
国家自然科学基金(91216102
11402014)
中央高校基本科研业务费专项资金(YWF-14-HKXY-026)
文摘
针对双自由度二元机翼,利用准定常气动力建立了非线性气动弹性方程,并以状态空间形式描述.双控制面非线性气动弹性系统中前后缘控制量相互耦合,不能直接应用反演自适应控制方法,为了解决这一问题,新定义了两个等效控制器.考虑俯仰方向立方非线性参数未知,根据Lyapunov稳定性理论设计了反演自适应控制律.通过Runge-Kutta数值方法对气动弹性方程进行求解,验证了控制律的有效性.仿真结果表明:所设计的控制器能够使开环不稳定的气动弹性系统稳定至零点,双控制面的作用提高了颤振临界速度.考虑到实际控制面的偏转限制,研究了单控制面失效问题,结果显示单后缘控制面比单前缘控制面对系统控制更有效.
关键词
二元机翼
非线性
气动
弹性
颤振
LYAPUNOV
稳定性
理论
反演自适应控制
Keywords
two-dimensional airfoil
nonlinear aeroelasticity
flutter
Lyapunov stability theory
adaptive backstepping control
分类号
V215.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头临界载荷的影响
被引量：
1
3
作者
郭明
机构
中国航天科技集团公司四院四十一所
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期19-23,共5页
文摘
依据 Koiter非线性弹性稳定性理论 ,分析了凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头承载能力的影响。对于凹圈型初始几何缺陷 ,用带高斯指数调制因子的高次 Legendre多项式进行数学描述。由于在基本状态 ,球壳能量泛函的二次变分和三次变分的积分表达式极为复杂 ,在计算程序中需要使用高精度算法。计算结果表明 。
关键词
koiter非线性弹性稳定性理论
凹圈型初始几何缺陷
对外压球形封头
临界载荷
薄壳结构
Keywords
spherical shell
load
defect
分类号
V435.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析
王伟
周洲
祝小平
王睿
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
非线性气动弹性系统反演自适应控制
刘送丹
李道春
向锦武
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头临界载荷的影响
郭明
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
1
在线阅读
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职称材料
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