基于气动力降阶的弹性飞机阵风响应仿真分析及验证

低速飞机在阵风作用下容易产生非线性气动力,从而引发非线性气动弹性效应,对飞行安全造成威胁。针对此类问题的分析,经典面元法无法满足计算精度要求,计算流体力学(CFD)/计算结构动力学(CSD)全阶耦合分析效率低下,因此需建立满足工程应用的高精度、高效率的飞行动力学仿真分析模型。针对以上问题提出了一种适用于工程的非线性气动力降阶模型(ROM)用以实现弹性飞机飞行动力学仿真,特别是低速飞机在遭遇大幅值阵风情况下的阵风响应仿真。以风洞试验飞翼飞机模型为对象,利用CFD方法获得了该模型的气动力数据,利用自回归移动平均(ARMA)方法和径向基函数(RBF)神经网络方法分别建立了该模型的线性气动力ROM和非线性修正气动力ROM。结合模型的刚弹耦合飞行动力学方程对模型遭遇阵风情况下的响应进行仿真分析,并将仿真结果和风洞试验结果及CFD/CSD计算结果进行对比。结果表明建立的基于非线性气动力ROM的弹性飞机仿真模型在气动力预测、稳定性分析及阵风响应分析方面的表现都优于基于线性气动力ROM的仿真模型,和试验结果及CFD/CSD分析结果一致性较好,且所建模型在相同工况下的仿真时间远低于CFD/CSD分析方法,可应用于工程实践。

矿用自卸汽车平顺性虚拟仿真技术及试验研究

应用UG三维建模软件建立实体模型,在ANSYS中建立车架有限元模型,创建车架弹性体中性文件,把车架弹性体中性文件导入ADAMS。分别建立车架上其他构件、前桥、后桥、横拉杆、A形架的三维几何模型,导入ADAMS中。在ADAMS中建立轮胎模型及前后悬挂模型,在此基础上建立整车刚-弹耦合动力学模型。采用谐波叠加法生成C级路面模型。针对车速为10、20、30和40 km/h 4种车速,在随机路面上进行平顺性试验。利用刚-弹耦合动力学模型,在C级路面上虚拟试验驾驶员座椅前后、左右和垂直3个方向的加速度。虚拟试验与实车试验的结果表明,建立的刚-弹耦合动力学模型具有足够的精确性,这为矿用自卸汽车的设计提供了依据。