柔性扑翼气动结构耦合特性数值研究

• 作者: 宋文萍 宋笔锋 杨文青 陈利丽
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 微型扑翼 气动结构耦合 雷诺平均 Navier-Stokes 结构动力学 非定常气动特性
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 125-133
• 页数: 9页
• 分类号: V211.3
• 字数: 5305字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2012.0210

摘要

微型扑翼体积小、重量轻，其柔性变形对气动特性有显著的影响。通过求解雷诺平均 N-S 方程（Reynolds－Averaged Navier-Stokes，RANS）和结构动力学方程，对微型柔性扑翼飞行器的气动结构耦合特性进行了数值模拟研究。针对微型扑翼的大幅运动，发展了适用于扑翼的气动结构耦合数值计算方法，研究了微型扑翼的气动结构耦合特性。通过求解雷诺平均 Navier-Stokes（RANS）方程得到微型扑翼的非定常气动特性；利用哈密顿原理（Hamilton Principle）推导了扑翼的结构动力学方程，采用结构有限元方法对该动力学方程进行离散并求解，得到扑翼的动态结构特性；采用松耦合方法进行迭代。计算结果与风洞实验结果相比吻合良好，验证了所发展方法的有效性。在此基础上研究了惯性力和关键运动参数对柔性扑翼气动及结构特性的影响规律，有助于比较详细、全面地了解微型扑翼的气动机理，为柔性扑翼的设计提供了参考依据。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋笔锋	西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点实验室	309	3053	24.0	38.0
2	宋文萍	西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点实验室	79	847	17.0	23.0
3	杨文青	西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点实验室	16	115	7.0	10.0
4	陈利丽		2	33	2.0	2.0