大展弦比联接翼结构重量估算

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1、2005年12月北京航空航天大学学报December2005第31卷第12期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.31No112大展弦比联接翼结构重量估算王小妮　　余雄庆(南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016)　　摘　　　要:联接翼是一种将前翼和后翼连接在一起的飞行器创新布局形式.针对飞机总体设计阶段需要知道飞机结构重量与气动外形参数之间关系的问题,提出了一种建立大展弦比联接翼布局飞机外形参数与结构重量之间关系的方法.该方法首先应用结构有限元的参数化建模

2、和结构优化方法获得联接翼的结构重量,然后应用试验设计法和响应面模型获得外形参数与其结构重量之间的定量关系.应用这种方法,获得了某大展弦比联接翼结构重量与其外形参数(包括前翼展长、后翼展长与前翼展长之比、前翼展弦比、前翼上反角、前翼后掠角、前后翼根弦前缘纵向距离以及前后翼根弦前缘垂直距离)之间的关系.所获的计算结果对联接翼布局飞机总体参数的确定具有参考价值.关　键　词:飞机设计;优化;联接翼;试验设计法;响应面模型中图分类号:V212文献标识码:A文章编号:100125965(2005)1221289204Predicationsofstru

3、cturalweightforhighaspectratiojoined2wingsWangXiaoniYuXiongqing(CollegeofAerospaceEngineering,NanjingUniversityAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Thejoined2wingisaninnovativeaircraftconfigurationwithastructuralconnectionbetweenthefrontwingandtherearwin

4、g.Anapproachwaspresentedtoinvestigatethedependencesofthestructuralweightofahign2aspect2ratiojoined2wingontheparametersofitsaerodynamicconfigurations.Suchthedependencesareessentialforthepriliminarydeisgnofthejoined2wingconfiguration.Theapproachconsistsoftwosteps.Thefirstste

5、pisthatthejoined2wingstructuralweightswerepredicatedbythecombinationofparameterizedmodelingofthefiniteelementmethod(FEM)withstructureoptimizationmethod.Thesecondstepisthatthequantitativerelationshipsbetweenjoined2wingconfigurationparametersandstructuralweightswereexploredu

6、singthedesignofexperiment(DOE)methodandresponsesurfacesmodel.Basedonthisapproach,thedependencesofthewingstructuralweightofthejoined2wingontheconfigurationparameterswereobtained,whichindudethespanoffrontwing,theratiobetweenfrontwingspanandrearwingspan,theaspectratiooffrontw

7、ing,thedihedraloffrontwing,thesweepoffrontwing,thelongitudinaldistancebetweenfrontandrearwing,andtheverticaldistancebetweenfrontandrearwing.Thedependencesobtainedcanbeusedasaguidanceforthepreliminarysizingofthehigh2aspect2ratiojoined2wingconfigurations.Keywords:aircraftdes

8、ign;optimization;joined2wing;designofexperiment;responsesurfacesmodel　收稿日期:2004209224　基金项