为研究某大展弦比无人机机翼在大攻角下的流固耦合特性,基于计算流体力学模型(CFD)和结构有限元模型(FEM)建立了复合材料机翼单向及双向流固耦合分析方法。首先利用Workbench中复合材料前处理模块(ACP)建立复合材料结构机翼三维模型以及机翼的流场分析模型并完成大攻角下机翼绕流分析,进行预应力模态分析;然后分别采用CFX-Static Structure和CFX-Transient Structure模块进行流场与机翼的单向稳态流固耦合与单向瞬态流固耦合分析;最后采用双向弱耦合的方法研究了结构动响应特性与气动弹性稳定性,并与单向流固耦合方法作比较。研究表明单向定常稳态结果相对于瞬态分析结果更加保守;用单向耦合方法求解获得的结果校核机翼结构强度较双向耦合分析是偏于安全的;双向耦合可获得更近似的数值解。本文研究对选取流固耦合领域分析方法具有一定参考意义。...

为解决现有线性气动力模型对大柔性机翼受发动机推力影响的气动稳定性分析方法的不足,提出了基于计算流体力学(CFD)与Simo几何精确梁模型的非线性气动弹性分析方法。以翼吊式发动机的大展弦比机翼为研究对象,采用横向随动力和集中质量模拟发动机推力和吊挂质量,分别研究了单纯发动机推力和考虑气动载荷联合作用时,发动机推力、结构弯扭刚度比、发动机集中质量以及发动机安装位置等参数对机翼结构颤振特性的影响。数值模拟所采用的大展弦比柔性机翼非线性气动弹性模型耦合了Simo几何精确梁模型和雷诺平均N-S非定常气动力模型,考虑了结构和流场的两场非线性耦合。模拟结果表明:发动机推力对机翼颤振边界影响很大,具体的影响效果取决于上述其他参数的变化;发动机吊舱靠近翼根布置、发动机尽量布置在机翼弹性轴之前、减小机翼弯扭刚...