采用实车试验方法,通过重复性分析和不确定度分析证明测试方法的重复性和可靠性,研究地铁隧道内的压力波传播机理,分析不同风井条件和车速等级下隧道壁面瞬变压力的分布规律,得到隧道内衬砌和附属设施的压力标准参考值。研究结果表明隧道内压力幅值受列车速度、运行方向和风井条件的影响;隧道壁面压力系数峰峰值与列车速度的平方成正比;进出隧道引起的隧道内最大压力系数峰峰值分别为4.55和4.01;当列车以95 km/h运行时,作用于隧道衬砌及附属设施的最大压力峰峰值为2.01 kPa。与封闭风井相比,开放风井可减少风井位置处的压力变化,显著降低风井区域的初始压缩波压力系数正峰值和循环周期,在AN-5位置(距风井5 m的北侧测点)的初始压缩波压力系数正峰值和循环周期分别降低了78.5%和83.4%;但对于列车前进方向一侧,距风井25~50 m的隧道壁面反而产生......

根据自扇风冷型地铁永磁牵引电机对冷却效果和气动噪声抑制的平衡设计要求,对分别采用两款冷却风扇的某一地铁永磁牵引电机的冷却效果和气动噪声进行数值分析和试验研究。两款风扇的主要差别在风扇外径,风扇B的外径比风扇A小约23%。研究结果表明,与风扇A相比,风扇B在电机风道内引起的风量、静压和消耗功率分别降低29%、47.4%和53%。在电机额定运行工况下,流量降低使电机温升增加约9 K,其满足电机温升设计要求,而相应的气动噪声降低3.3 dB(A),具有良好的降噪效果。

既有高铁动车组愈加流线的外形可能会使列车气动力的雷诺数效应进一步加剧,因此有必要在大雷诺数范围内对车-桥系统气动力的雷诺数效应进行系统研究。风洞试验采用测压形式对简支梁单桥、列车和典型车桥组合等工况的气动力的雷诺数效应进行了研究,同时考虑风攻角对气动力雷诺数效应的影响,并分析迎风侧与背风侧各工况下列车气动力的雷诺效应。试验结果表明典型桥梁工况气动力在试验雷诺数范围内的变化较小,仅个别攻角下气动力降低;工况3发现列车与桥梁气动力在不同风攻角下随雷诺数变化一致,列车在试验雷诺数范围内阻力均随雷诺数的增加而降低,升力增大,桥梁由于列车的干扰存在对雷诺数变得十分敏感;迎风侧列车的气动力对雷诺数的敏感程度高于背风侧工况。

为研究Π型主梁断面的涡振特性及预测其响应,以某大跨钢混Π型梁斜拉桥为背景,在风洞中测试了不同质量与不同阻尼比的主梁涡振特性,通过自由振动试验识别了主梁的动力参数,并提取了不同风速下主梁的幅变阻尼比及幅变频率.进一步,基于幅变气动导数建立了主梁的涡激力模型,同时通过涡激力模型实现了不同阻尼比下主梁涡振振幅及涡振区间的预测.研究结果表明,钢混Π型主梁在不同风速范围内竖向模态参数呈现不同的发展规律,可划分为5个风速区间;基于Scanlan自激力模型建立了只包含H1和H4两个气动导数的涡激力模型,通过与风洞试验的涡振振幅和涡振区间结果进行对比,验证了涡激力模型及其涡振气动导数方法的正确性,同时与不同阻尼比下的风洞试验结果对比,验证了该涡激力模型具有普适性.研究结论可为Π型主梁断面的涡振机理与涡激力模型的......

采用延迟脱体涡模拟方法计算共形光学窗口转塔和平面光学窗口转塔的绕流流场,并根据绕流流场定量分析在转角0°、90°和180°下两种光学窗口的气动光学效应和远场衍射结果。采用Zernike多项式拟合波前,并结合自适应光学分析两种光学窗口所发射光线的传输性能。结果表明在无自适应光学矫正下,平面光学窗口在0°和180°转角下的光线传输性能优于共形光学窗口,90°则相反;在自适应光学矫正平移、倾斜、离焦和像散等低阶项时,共形光学窗口在90°和180°转角下其光线传输性能都优于平面光学窗口;而在0°转角下,两种光学窗口的光线传输性能相近。随着转角的增大,两种光学窗口气动光学效应中的高阶项不断减小。值得注意的是,近场畸变的光线在远场衍射后的光强峰值可能会大于未畸变光线远场衍射的光强,且其光强峰值位置会严重偏移。

静气动弹性问题是航空飞行器结构设计必须考虑的力学问题。SABRE软件系统求解功能覆盖静、动、热和气弹分析等。介绍了SABRE软件静气弹分析的基本理论方法,然后结合工程分析流程、基于Qt和C++开发框架、采用人机交互模式设计实现了一种高效的可支持静气弹分析的三维图形用户界面和方法,包含静气弹几何参数、气动分区自动生成、求解响应和二维曲线后处理模板等。本软件可方便快速地完成机翼结构静气弹分析模型的构建和分析评估。经过工程实例测试验证,该软件固化了静气弹分析流程,提高了分析效率且性能可靠。

为了给一种迎风开门式的辅助动力系统(APU)进气系统设计提供参考,采用基于后缘线轮廓及面积变化规律的参数化设计方法,通过对唇边顺滑修型,可以与唇口的锯齿前缘配合形成斜向下的进口段,利用数值模拟研究了进口形状、前缘面曲率和喉道位置这三个特征参数对此类大转折APU进气道性能的影响。计算结果表明APU进气道损失主要来自于分离损失,进口形状主要影响导流面转折程度和进气道内压力梯度变化,前缘面曲率影响了分离区的尺度和强度,其中,前缘面曲率对出口气动性能影响较大,在设计状态下,适当增大前缘面曲率可使得出口总压恢复系数增大0.81%。在后缘面曲率不变的情况下,通过合理安排进口形状、前缘面曲率和喉道位置,可有效推迟分离的发生,减弱分离区强度。另外,在正攻角和侧滑状态下也表现出相同的趋势。

随着冰箱向超静音方向发展,对冰箱气动噪声的控制有了更高的要求。以家用电冰箱冷藏风机为对象,设计了不同掺混形式的尾缘结构,利用声比拟FW-H计算方法和试验研究其降噪机理。结果表明加速通道和仿生结构两种掺混形式均可改善叶片尾缘处压力梯度和叶片、叶尖涡量,从而降低风机叶片噪声;对于7个叶片、直径为41.8 mm的原型风机,在保证性能的前提下,当转速恒定在1980 r/min时,加速通道叶片降噪量最大可达1.7 dB(A),且降噪效果优于仿生叶片;当提取叶片表面压力最大值作为声源时会导致声传播计算结果不准确,这是因为提取声源的位置和降噪设计相悖,考虑到声比拟计算方法本身局限性,修正声源面提取方法,进行试验验证并获得了较好的结果。

目的对电传飞机典型的异常振动问题进行研究,形成电传飞机异常振动的诊断和处置技术。方法首先对气动伺服弹性问题的基本原理和气动伺服弹性失稳可能引发的危害进行简要的介绍。然后对某电传飞机试飞过程中出现的异常振动现象进行详细描述,通过不同类型数据的对比分析,对该异常振动问题进行准确定位和诊断,进而给出相应的应对措施。最后通过正式的飞行试验对处置措施的准确性进行验证。结果经过对异常振动问题的处理与分析,明确了该异常振动发生的根本原因,通过处置措施的有效落实,已顺利完成该型机的颤振/ASE飞行试验工作。结论通过本文的异常振动处置方法的研究,为以后类似问题的准确诊断和处置提供了有益的参考和借鉴。

针对某电传直升机结构动力学稳定性试飞中的激励需求,通过参考固定翼电传飞机颤振激励系统的设计及激励实现原理,结合直升机特殊激励接口、旋翼运动和舵机控制耦合方程,设计出合理的激励方案。同时通过不同试飞科目需求的激励信号设计及实时激励任务中信号切除工作逻辑设计,提高了激励实施的适用性和飞行试验的安全性。最后通过某型直升机的气动伺服弹性稳定性试飞的工程应用验证了该激励技术的有效性。