应用于智能机翼的压电致动器技术研究

该文针对新型智能机翼翼型变形控制的应用需求,研究了超临界翼型在产生微变形情况下的流谱结构及在10~500μm微变形条件下翼型的气动特性变化。研制出了用于智能机翼的压电陶瓷致动器：位移量为5~290μm,最大输出力为200N,满足智能机翼变形控制需求,验证了压电陶瓷致动器在智能机翼上应用的可行性。

对某吸气式高超声速导弹的航程优化与分析

对某吸气式高超声速导弹的爬升和巡航段航程进行了优化设计。该导弹为面对称构形,采用火箭基组合循环(RBCC)动力系统。利用非均匀有理B样条(NURBS)对设计变量进行参数化描述,得到非线性参数优化问题,并采用遗传算法求解。对马赫数为5、6、7的3种不同巡航速度下的计算结果进行了分析。结果表明,对于燃油经济性而言,该高超声速导弹的巡航速度不宜太高,在相同燃油消耗总量条件下,马赫数为5巡航时的航程最远。

准静态下TiB2基陶瓷复合材料单轴抗压强度的韦伯分布规律

采用超重力燃烧工艺制备了TiB2基陶瓷复合材料,用阿基米德排水法测得其体积密度为4.72 g/cm^3。通过微观结构分析,发现陶瓷颗粒间存在许多小于3μm的微孔洞且分布不均匀。在加载速率为0.5 mm/min的准静态条件下进行单轴抗压试验,以Weibull分布为假设分布,对测得的强度数据用数理统计的方法进行分析。经过Kolmogorov非参数检验,得出该陶瓷复合材料的准静态单轴抗压强度分布规律可以用模数系数为3.04834,最小抗压强度为0 MPa的两参数Weibull分布表征,预测了其平均强度为530 MPa。

脊状结构用于翼型自噪声控制试验

本文研究了NACA0012翼型在0°和10°攻角时不同来流速度下的声学性能,声学风洞试验显示,10°攻角时,翼型在30~60 m/s速度范围内产生明显单音噪声,其频率与Arbey声反馈模型预测结果接近。以有效降低单音噪声为导向,本文提出采用脊状结构打破声反馈回路的设想,并探讨脊状结构位置及排布形式对降噪性能的影响规律。结果表明:脊状结构越靠前,降噪效果越明显;随着速度的增加,靠后位置的脊状结构依次不再具有降噪效果。另外,单音噪声的产生只和压力面的流动状态有关,当压力面的流动状态被脊状结构打破后,便无法形成有效的反馈回路。最后,基于Arbey声学反馈理论,探讨了不同位置的脊状结构的降噪性能差异,发现当脊状结构位于叶片压力面最大速度点之前时,可以有效干预流场从而抑制单音噪声的产生。