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中国气动弹性专业奠基者管德院士逝世（图）
管德 飞机设计
2018/1/11
中国工程院院士、中国气动弹性专业的奠基者和带头人管德同志，于1月9日因病医治无效在北京逝世，享年85岁。管德（1932.06.09- ）飞机气动弹性力学专家。北京市人。1952年毕业于清华大学航空学院。中国民用航空总局高级工程师。兼任中国航空学会副理事长、北京航空航天大学教授、博士生导师。
为开展非线性气动弹性研究,基于非线性结构有限元软件NASTRAN和自主研制的多块结构化计算流体力学(CFD)求解器,开发了一套基于计算流体力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合求解方法的气动弹性时域仿真程序。该程序采用径向基函数(RBF)交换两套求解器之间的数据并进行网格变形。为提高RBF方法的效率,构造了基于多次插值的空间待插值点精简算法。在多次插值过程中,每次插值的对象为上次插值的误差,并...
面向风洞模型静气动弹性修正发展了一种基于RBF(Radial Basis Function, RBF)和TFI(Transfinite Interpolation, TFI)插值方法的高效高质量结构动网格生成技术,即利用精简径向基基点后的RBF方法对结构网格块的棱线节点坐标进行更新,然后通过TFI方法重新生成变形后的面网格、体网格。翼型旋转变形动网格实例说明该方法可以生成高质量的变形网格。结合该动...
针对飞翼布局的早期构型设计，基于遗传算法提出一种气动弹性综合优化设计方法。采用等效板多板模型计算翼面结构动力学特性，利用面元法计算气动力。在考虑颤振速度、静气动弹性变形约束的情况下，以飞翼结构质量最小为目标开展优化设计。结果表明，形状参数优化设计对于飞翼的减重更为直接。当涉及构型尺寸参数设计时，同时进行两种参数的综合优化可以得到较轻的机翼结构，但计算成本较大。采用先进行构型优化，再进行尺寸优化的分...
为开展非线性气动弹性研究,基于非线性结构有限元软件NASTRAN和自主研制的多块结构化计算流体力学(CFD)求解器,开发了一套基于计算流体力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合求解方法的气动弹性时域仿真程序。该程序采用径向基函数(RBF)交换两套求解器之间的数据并进行网格变形。为提高RBF方法的效率,构造了基于多次插值的空间待插值点精简算法。在多次插值过程中,每次插值的对象为上次插值的误差,并...
基于高拟真度模型的高超声速飞行器静气动弹性优化
气动弹性 计算流体动力学/计算结构动力学 参数化主模型 数据交换 响应面技术
2012/9/24
为解决基于计算流体动力学(CFD)和计算结构动力学(CSD)高拟真度模型的静气动弹性优化过程中模型更新自动化困难、求解速度慢的难点,提出了基于几何主模型技术的CFD/CSD一体化参数化建模方法和基于网格单元修正的常体积四面体(CVT)数据交换技术,并引入响应面模型来降低气动弹性优化求解难度.通过AGARD 445.6机翼静气动弹性分析对上述方法的可行性和有效性进行了验证;并以某高超声速飞行器为例,...
气动弹性影响下高超声速飞行器动力学建模与分析
高超声速飞行器 气动弹性 动力学建模 动态特性分析
2012/9/17
高超声速飞行器通常采用轻质材料和细长升力体设计，导致受控刚体运动频率与结构振动频率趋于接近，给飞行器制导控制系统设计带来了巨大挑战。基于假设模态下建立了考虑变截面效应的高超声速飞行器自由梁结构动力学模型，对比了横截面梁和变截面梁模态振型和频率；考虑变截面效应后，振型变化较大，同时二、三阶模态频率均变小。给出了耦合气动弹性和飞行动力学的高超声速飞行器运动方程。在典型工况下，对比分析了刚体、常截面梁和...
视频：西北工业大学飞行器结构设计第26讲 刚度与气动弹性设计。
视频：西北工业大学飞行器结构设计第25讲 刚度与气动弹性设计。
基于Broyden法的旋翼多体系统气动弹性分析
气动弹性 Broyden法 多体系统动力学 稳定性
2012/3/2
建立了旋翼多体系统气动弹性模型并给出了一种适合于该模型响应计算的数值计算方法。采用柔性多体系统动力学方法建立旋翼气动弹性模型,利用驱动约束显著简化约束方程形式,集成大变形桨叶模型,准确考虑变形的非线性,适合于对采用柔性结构的先进旋翼进行气动弹性分析。基于Broyden法改进隐式积分法积分一步中非线性方程的求解,避免求取切线矩阵和矩阵求逆运算,保持隐式积分法具有较好稳定性的同时提高计算效率,解决了旋...
针对主动气动弹性机翼(active aeroelastic wing,简称AAW),基于遗传算法发展一种可以同步考虑结构优化和配平关系优化的综合设计方法,并在采用了AAW 技术的战斗机的设计中得到了应用。以结构质量最小化为目标,以控制面偏转、铰链力矩、翼根载荷和临界颤振速度为约束条件,在多种平飞滚转机动状态下对战斗机机翼进行优化设计,并与传统的单控制面设计方法进行了比较。结果表明,AAW 技术通过...
间隙非线性气动弹性系统的辨识
间隙非线性 系统辨识 Hammerstein模型 开关点
2011/11/17
间隙非线性气动弹性系统有非常丰富的动力学特征。由于工程实际中间隙不易准确测量甚至无法测量,通常需要通过辨识来建立其数学模型,其中间隙开关点位置是辨识问题中的难点。本文利用间隙开关点将间隙非线性系统区分为3个线性子系统,用Hammerstein模型表示其非线性部分,构造了开关点的迭代序列;并采用非迭代和迭代相结合的方法进行求解,从而成功获得包含间隙开关点在内的该系统所有模型参数;以间隙非线性的二元翼...
在翼面早期设计阶段,为了快速有效地评估结构变化对力学和气动弹性特性的影响,亟需一种基于物理特征的结构分析模型。基于对多栅格式弹翼结构典型组件梁、肋腹板和蒙皮建模的相关研究,针对机翼结构,发展了针对梁、肋凸缘以及长桁的建模方法。对模拟边界条件的弹簧的刚度选取进行了详细研究,得到了刚度值的建议选取范围。将等效板模型推广应用到典型机翼结构的静力学、动力学以及静、动气动弹性分析中。通过与有限元计算结果比较...
高空长航时(HALE)飞机结构细长、具有柔性,在常规飞行条件下可发生结构大变形、气动失速以及结构低频振动与刚体运动耦合,这些现象显著影响其静、动态特性。基于几何精确完全本征运动梁模型、ONERA动失速气动力模型和六自由度刚体运动模型,建立了考虑几何非线性、动失速和材料各向异性等因素的大展弦比柔性飞机非线性气动弹性与飞行动力学耦合模型。使用常规布局和飞翼布局两种柔性飞机算例模型,对大展弦比柔性飞机非...