可变后缘弯度机翼柔性蒙皮的变形特性分析

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1、第44卷第4期2012年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniveraityofAeronautics&AstronauticsV01．44No．4Aug．2012可变后缘弯度机翼柔性蒙皮的变形特性分析．尹维龙“2田东奎1(1-哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所．哈尔滨，150080；2．哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室，哈尔滨．150080)摘要：应用面元法和有限法建立了柔性蒙皮在气动载荷作用下的流固耦合分析方法。教值仿真结果表明：位于变形后缘上表面的录性蒙皮在气动我荷非用下将被“吸”戍鼓包形状，且这个局部变形对翼型后缘部分的压力分布具有很大影响

2、。在此基础上，讦完了柔性蒙皮在气动栽荷作用下的变形随其弹性模量、厚度和初始预应主的变化规律。可以得出，柔性蒙皮的变形量随着翼型后缘偏角的增加而先增大后减小，并不是随着后缘偏角的增加而增大；增加蒙皮酌厚度可以减少柔性蒙皮的最小弹性模量和最小拉伸刚度，但蒙皮的厚度受限于机翼的结构空间；满足Jacobs彤变准则的蒙皮最小拉伸刚度随着蒙皮预应变的增加而降低。关键词：飞行嚣设计；可变后缘弯度；柔性蒙皮；弹性模量；蒙皮厚度；预应变中国分类号：V215．3文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)04—0493—04‘DeformationofFlexibleSkinforVariableT

3、railingiEdgeCamberWingYinWeilon91“，TianDongkuil．(1．CenterforCompositeMaterialsandStructures，HarbinInstituteotTechnology，Harbin，150080，China2．National．KeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAdvancedCompositesinSpecialEnvironments，HarbinInstituteofTechnology，Harbin，150080，China)Abstract：Themethodforca

4、lculatingthedisplacementoftheflexihleskinundertheairloadsisdeveI—opedbasedonthepanelmethodandthefiniteelementmethod．Numeriealresultsshowthattheflexibleskin0ntheuppersurfaceofthetrailingedgewillbubbleundertheairloadsandthebubblehasagreateffectontheaerodynamicpressurenearthesurfaceofthe[ocaldeformat

5、ion．Then，therelationshipsbe—tweenthedeformationofflexibleskinanditsparame*erssuchaselasticmodulus，thicknessandpre—strainarediSCUSsed．Itcanbeseenthatthedisplacementofflexibleskinfirstlyjncreasesandthendecreaseswiththeincreasingflapangleoftrailingedge．Toincreasetheskinthicknesscanreducethemin—imumel

6、asticmodulusandtheminimumtensilestiffness．Buttheskinthicknessislimitedbythespaceofwingstructure．TheminimumtensilestiffnessbasedontheJaeobsruleswillredueewiththeincreasingprestrainactingintheflexibleskin．Keywords：aircraftdesign；variablecamberoftrailingedge；flexibleskin；elasticmodulus，thicknessoffle

7、xibleskin；prestrain可变形飞行器在执行不同的使命，以及某一使命的各个任务段都保持最优化的飞行效能，具有更高的环境适应、应变、攻击和生存能力o‘23。可变形飞行器要实现机翼后掠角、面积和前后缘弯度等参数的大幅度变化，机翼蒙皮必须能够承受足够大的形变量，且在变形过程中蒙皮要有足够大的面外刚基金项目；高等学校博士学科点专项科研基金(20102302120032)资助项目；中央高校基本科研业务费专项基金(HIT