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GENERAL DECAY FOR A VISCOELASTIC EQUATION OF VARIABLE COEFFICIENTS WITH A TIME-VARYING DELAY IN THE BOUNDARY FEEDBACK AND ACOUSTIC BOUNDARY CONDITIONS 被引量:3
1
作者 Vamna BOUKHATEM Benyattou BENABDERRAHMANE 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2017年第5期1453-1471,共19页
A variable coefficient viscoelastic equation with a time-varying delay in the boundary feedback and acoustic boundary conditions and nonlinear source term is considered.Under suitable assumptions, general decay result... A variable coefficient viscoelastic equation with a time-varying delay in the boundary feedback and acoustic boundary conditions and nonlinear source term is considered.Under suitable assumptions, general decay results of the energy are established via suitable Lyapunov functionals and some properties of the convex functions. Our result is obtained without imposing any restrictive growth assumption on the damping term and the elements of the matrix A and the kernel function g. 展开更多
关键词 acoustic boundary conditions general decay time-varying delay variable coefficients viscoelastic equation
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Vibration characteristics and flutter analysis of a composite laminated plate with a store
2
作者 Huagang LIN Dengqing CAO Yuqian XU 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2018年第2期241-260,共20页
The effects of an external store on the flutter characteristics of a composite laminated plate in a supersonic flow are investigated. The Dirac function is used to formulate the interaction between the plate and the s... The effects of an external store on the flutter characteristics of a composite laminated plate in a supersonic flow are investigated. The Dirac function is used to formulate the interaction between the plate and the store. The first-order piston theory is used to describe the aerodynamic load. The governing equation of the composite laminated plate with an external store is established based on the Hamilton principle. The mode shapes are constructed by the admissible functions which axe a set of characteristic orthogonal polynomials generated directly by the Gram-Schmidt process, and the boundary constraint is modeled as the artificial springs. The frequency and mode shapes of the plate under different boundaries are determined by the Rayleigh-Ritz method. The validity of the proposed approach is confirmed by comparing the results with those obtained from the finite element method (FEM). The effects of the mounting position, the center of gravity position and the mounting points spacing of the external store on the flutter boundary are discussed for both the simply supported and cantilever plates, respectively, which correspond to the two installation sites of the external store, i.e., the belly and wings of the aircraft. 展开更多
关键词 composite laminated plate Gram-Schmidt orthogonal polynomial artificialspring Rayleigh-Ritz method flutter boundary
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紊流激励下基于贝叶斯统计推断的颤振边界预测方法研究 被引量:1
3
作者 王若婵 严刚 +2 位作者 李扬 施远 周大恒 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期283-289,共7页
提出将贝叶斯统计推断方法推广应用于大气紊流激励下飞行器结构的颤振分析,对含不确定性因素影响的模态参数识别与颤振边界预测进行研究。在采用自然激励技术从结构在大气紊流激励下的响应中提取自由衰减信号后,基于贝叶斯统计推断,通... 提出将贝叶斯统计推断方法推广应用于大气紊流激励下飞行器结构的颤振分析,对含不确定性因素影响的模态参数识别与颤振边界预测进行研究。在采用自然激励技术从结构在大气紊流激励下的响应中提取自由衰减信号后,基于贝叶斯统计推断,通过马尔科夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)算法对结构模态参数的后验概率密度函数进行采样识别,并利用Z-W(Zimmerman-Weissenburger)颤振裕度法获取颤振速度概率分布,预测颤振边界并分析其不确定性。进行了数值仿真研究,对大气紊流激励下的结构响应数据进行分析,验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 颤振边界预测 紊流激励 颤振裕度法 贝叶斯统计推断 马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)算法
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形状记忆合金复合材料壁板的颤振分析
4
作者 李香港 薛立军 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第5期89-94,共6页
研究铺设形状记忆合金(Shape MemoryAlloy,SMA)丝的复合材料壁板的颤振行为。采用Von-Karman大变形理论描述壁板位移-应变的非线性关系,用三阶非线性活塞理论来表示气动载荷。根据一维Brinson模型,对SMA丝的热力学行为进行模拟。利用Ham... 研究铺设形状记忆合金(Shape MemoryAlloy,SMA)丝的复合材料壁板的颤振行为。采用Von-Karman大变形理论描述壁板位移-应变的非线性关系,用三阶非线性活塞理论来表示气动载荷。根据一维Brinson模型,对SMA丝的热力学行为进行模拟。利用Hamilton原理,推导出SMA复合材料壁板的非线性偏微分运动方程组。通过Galerkin法对偏微分方程组进行离散,得到壁板的常微分运动方程组。对传统复合材料壁板和SMA复合材料壁板的临界颤振动压进行对比,并详细分析SMA丝的温度、体积分数和预应变对壁板稳定性边界和极限环振幅的影响。数值结果表明:铺设SMA丝可以显著提高壁板的气动弹性稳定性;增大SMA丝的体积分数和预应变、加热SMA丝有助于增强对壁板颤振的抑制效果。 展开更多
关键词 振动与波 壁板颤振 形状记忆合金 稳定性边界 极限环振幅
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超声速风洞带舵机状态全尺寸舵颤振亚临界试验
5
作者 王珏 王誉超 季辰 《空天防御》 2023年第2期77-83,共7页
为研究带舵机状态的全尺寸舵超声速颤振特性,设计了基于FD-12暂冲式亚跨超三声速风洞的舵面气动弹性试验平台,并采用亚临界颤振试验方法,开展全尺寸舵面安装在真实舵机舱状态下的实物颤振特性研究。试验中,马赫数Ma=1.5,采用固定马赫数... 为研究带舵机状态的全尺寸舵超声速颤振特性,设计了基于FD-12暂冲式亚跨超三声速风洞的舵面气动弹性试验平台,并采用亚临界颤振试验方法,开展全尺寸舵面安装在真实舵机舱状态下的实物颤振特性研究。试验中,马赫数Ma=1.5,采用固定马赫数连续变动压的风洞开车方式,应用3种亚临界颤振边界预测方法计算颤振边界。对加速度传感器测量得到的舵面振动响应数据进行颤振边界预测。结果表明:采用Houbolt-Rainey、Peak-Hold、Zim-erman-Weissenburger方法预测得到的颤振动压分别为0.070、0.072、0.073 MPa,三者基本一致。 展开更多
关键词 超声速 颤振试验 亚临界颤振边界预测 气动弹性 风洞试验
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高超声速风洞颤振试验技术研究 被引量:12
6
作者 季辰 李锋 刘子强 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期75-80,共6页
为实现在高超声速风洞中开展颤振试验研究,设计了高超声速风洞颤振试验装置和模型保护机构。风洞试验表明该试验装置可用于开展高超声速风洞颤振试验研究,支撑方式可避免风洞及其他机构对模型的频率干扰;保护机构在高动压情况下可正常工... 为实现在高超声速风洞中开展颤振试验研究,设计了高超声速风洞颤振试验装置和模型保护机构。风洞试验表明该试验装置可用于开展高超声速风洞颤振试验研究,支撑方式可避免风洞及其他机构对模型的频率干扰;保护机构在高动压情况下可正常工作,达到模型保护效果。试验验证了高超声速风洞固定马赫数阶梯变动压和连续变动压两种风洞开车方式。为验证高超声速风洞颤振试验技术,对平板翼进行了高超风洞颤振试验,试验马赫数为5.0和6.0。试验采用随机子空间法(SSI)辨识结构模态参数,采用Zimmerman-Weissenburger方法预测颤振临界动压,其颤振预测动压比采用活塞理论计算值高12.7%。试验表明目前采用的高超声速风洞颤振试验技术可用于开展高超声速风洞颤振试验研究。 展开更多
关键词 高超声速 风洞颤振试验 亚临界 颤振边界预测 气动弹性
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弯-掠叶片对压气机叶栅端壁流动的控制作用 被引量:4
7
作者 宋彦萍 刘振德 +1 位作者 赵桂杰 王仲奇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期338-342,共5页
利用数值和实验方法对气动弯掠在压气机叶栅中的作用机理进行了研究。结果表明,相对于网格数目和网格类型,进、出口边界条件和湍流模型对计算和实验结果吻合的影响要大。叶片前掠改变了叶栅的三维压力场,使得低能流体重新分配。正弯与... 利用数值和实验方法对气动弯掠在压气机叶栅中的作用机理进行了研究。结果表明,相对于网格数目和网格类型,进、出口边界条件和湍流模型对计算和实验结果吻合的影响要大。叶片前掠改变了叶栅的三维压力场,使得低能流体重新分配。正弯与前掠的结合进一步加强了这种控制作用,为叶片设计提供了一个自由度。 展开更多
关键词 压气机叶片 压气机叶栅 湍流模型 自由度
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高超声速风洞连续变动压舵面颤振试验 被引量:5
8
作者 季辰 赵玲 +2 位作者 朱剑 刘子强 李锋 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第6期37-44,共8页
为了研究舵、翼面高超声速颤振特性,中国航天空气动力技术研究院建立了高超声速风洞连续变动压颤振试验技术。对具有相同结构动力学和气动特性的舵面模型进行颤振试验,试验马赫数为4.95和5.95。试验中缓慢连续增加试验动压直至颤振发生... 为了研究舵、翼面高超声速颤振特性,中国航天空气动力技术研究院建立了高超声速风洞连续变动压颤振试验技术。对具有相同结构动力学和气动特性的舵面模型进行颤振试验,试验马赫数为4.95和5.95。试验中缓慢连续增加试验动压直至颤振发生,并由此获得颤振临界参数;采用短时傅里叶变换时频域分析法研究了试验中模型频率随动压变化的耦合特性,分析表明该模型在试验条件下发生了经典弯扭耦合颤振。试验中还采用亚临界试验数据对颤振余度法和阻尼外推法2种颤振边界预测技术进行了研究,2种方法在高超声速颤振试验中都显示了良好的预测精度。研究还表明,动压增加的速率对颤振边界的预测精度影响较小。采用红外热成像技术对模型的气动加热进行了研究,温度场测量显示舵面最高温度出现在舵根部前缘位置,舵前缘和舵面斜面中后部温度也较高;舵轴裸露在流场中的部分由于反射板附面层的影响其气动加热问题并不严重。 展开更多
关键词 高超声速 颤振试验 颤振边界预测 气动弹性 风洞试验
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飞行器跨声速气动弹性数值分析 被引量:12
9
作者 杨国伟 钱卫 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期769-776,共8页
将流体和结构运动方程分别构造为含子迭代的计算格式,发展了一种紧耦合气动弹性分析方法.其中流体计算的空间离散采用改进的HLLEW(Harten—Lax-van Leer-Einfeldt-Wada)格式. TFI(transfinite inter- polation)方法用于生成随结构变形... 将流体和结构运动方程分别构造为含子迭代的计算格式,发展了一种紧耦合气动弹性分析方法.其中流体计算的空间离散采用改进的HLLEW(Harten—Lax-van Leer-Einfeldt-Wada)格式. TFI(transfinite inter- polation)方法用于生成随结构变形的自适应多块动网格.利用所发展的方法,对-翼-身-尾气动外形,数值预测了马赫数在0.3-1.3范围内的气动颤振边界.并详细研究了时间步长、子迭代步数、初始流场、耦合方法、疏密网格对颤振计算结果的影响. 展开更多
关键词 气动弹性 颤振边界 耦合算法 计算流体力学
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颤振边界预测技术在颤振试飞中的应用研究 被引量:5
10
作者 俱利锋 梁坤鹏 +1 位作者 梁海州 孙勇军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期79-83,共5页
对两种颤振边界预测方法的技术原理进行了详细介绍,进而通过两种颤振边界预测技术在两个型号飞机颤振试飞中的应用研究,表明了该技术具有一定的工程实用性。最后对文章介绍的预测技术在后续试飞中的应用给出了有益的建议。
关键词 颤振 试飞 边界预测 稳定性判据 速度-阻尼法
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一种满足结构动态特性要求的支持元件设计方法 被引量:2
11
作者 向锦武 周传荣 +2 位作者 成志清 欧阳旭坡 李建华 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第5期594-601,共8页
对支持元件在结构动态特性设计中的重要性作了深入分析,提出了一种利用给定的固有频率、非完全的振型数据设计支持元件,使结构系统满足动态特性要求的支持元件设计方法。文中将支持元件的质量、刚度矩阵表示成设计变量的函数,根据要... 对支持元件在结构动态特性设计中的重要性作了深入分析,提出了一种利用给定的固有频率、非完全的振型数据设计支持元件,使结构系统满足动态特性要求的支持元件设计方法。文中将支持元件的质量、刚度矩阵表示成设计变量的函数,根据要求的固有频率,已知支持情况的结构有限元模型,用简单的插值法获得了支持元件设计变量的初值;再设计过程中,为了避免振型数据不全的矛盾,采用聚缩模型的形式依据正交条件构造误差函数,用约束变尺度优化方法获得支持元件的最终设计结果。误差函数的梯度用差分法计算。最后详细给出了该方法在某型飞机机翼颤振吹风模型支持元件设计时实际应用的全过程,结果表明效果良好。 展开更多
关键词 边界条件 动态特性 颤振模型 飞机 结构振动
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大展弦比夹芯翼大攻角颤振分析 被引量:10
12
作者 赵永辉 胡海岩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期25-30,共6页
首先导出大展弦比复合材料梁弯扭耦合模态的半解析解 ,对具有 NACA0 0 12翼型的大展弦比的夹芯翼 ,在模态空间内建立了运动方程。然后采用半经验的 ONERA非线性气动力模型描述空气动力 ,形成了对大展弦比夹芯翼大攻角气动弹性问题的描... 首先导出大展弦比复合材料梁弯扭耦合模态的半解析解 ,对具有 NACA0 0 12翼型的大展弦比的夹芯翼 ,在模态空间内建立了运动方程。然后采用半经验的 ONERA非线性气动力模型描述空气动力 ,形成了对大展弦比夹芯翼大攻角气动弹性问题的描述。通过结构求解器和空气动力求解器联合求解来完成非线性颤振边界的计算。为了验证非线性颤振边界的求解方法 ,还利用 ONERA气动力模型中的线性部分建立了夹芯翼的线性颤振方程。结果表明 :零翼根攻角时 ,线性颤振速度与用非线性颤振边界求解方法得到的颤振速度完全一致 ;颤振速度随翼根攻角的增加而迅速减小 ;复合层铺设方式对颤振速度有较大影响。 展开更多
关键词 非线性颤振 计算方法 展弦比 大攻角气动弹性 夹芯结构 机翼
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超声速及高超声速壁板颤振中的湍流边界层效应 被引量:3
13
作者 张兵 韩景龙 钱凯 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期98-104,共7页
针对长宽比为0.5的试验壁板模型,采用Menter’s SST两方程湍流模型,通过CFD/CSD耦合实现超声速及高超声速壁板颤振的时域计算,来研究湍流边界层厚度对颤振动压的影响。分别计算了不同马赫数下不同边界层厚度的颤振动压。结果表明,边界... 针对长宽比为0.5的试验壁板模型,采用Menter’s SST两方程湍流模型,通过CFD/CSD耦合实现超声速及高超声速壁板颤振的时域计算,来研究湍流边界层厚度对颤振动压的影响。分别计算了不同马赫数下不同边界层厚度的颤振动压。结果表明,边界层厚度在低超声速阶段对颤振动压影响显著。在马赫数为1.2时边界层影响达到最大,其结果超过无粘结果160%,计算结果和试验值吻合良好。随着马赫数增加湍流边界层影响很快降低,但仍有较大影响,在马赫数为8.0时颤振动压比无粘结果高20%。因此,要更精确计算高超声速流动中的壁板颤振,湍流边界层效应是必须考虑的因素。 展开更多
关键词 壁板颤振 湍流边界层 计算流体力学 流固耦合 高超声速
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基于近似边界条件的翼型跨声速颤振数值模拟研究 被引量:2
14
作者 朱标 乔志德 高超 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期254-258,共5页
采用近似边界条件对二维翼型的跨声速颤振进行了数值模拟。计算网格采用静止的笛卡儿网格,通过薄翼和机翼小变形假设,使用一阶近似边界条件求解欧拉方程;由于文中方法在计算过程中不需要重新生成网格,节省了大量的时间。计算了Isogai机... 采用近似边界条件对二维翼型的跨声速颤振进行了数值模拟。计算网格采用静止的笛卡儿网格,通过薄翼和机翼小变形假设,使用一阶近似边界条件求解欧拉方程;由于文中方法在计算过程中不需要重新生成网格,节省了大量的时间。计算了Isogai机翼模型的颤振边界,与参考文献的计算结果吻合良好,证明了基于近似边界条件的跨声速颤振数值模拟方法的高效性和准确性。 展开更多
关键词 近似边界条件 笛卡尔网格 颤振 欧拉方程
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壁板边界松驰下颤振非线性动力特性分析 被引量:1
15
作者 肖艳平 杨翊仁 叶露 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期157-161,共5页
采用分离变量法和伽辽金法建立三维壁板的非线性气动弹性运动方程,用一阶活塞理论模拟壁板所受的气动力,分析了壁板的颤振边界及稳定性,进而取边界松弛因子,动压和面内力为分叉参数,研究壁板颤振时的分叉及混沌等复杂动力学特性。计算... 采用分离变量法和伽辽金法建立三维壁板的非线性气动弹性运动方程,用一阶活塞理论模拟壁板所受的气动力,分析了壁板的颤振边界及稳定性,进而取边界松弛因子,动压和面内力为分叉参数,研究壁板颤振时的分叉及混沌等复杂动力学特性。计算结果表明:边界松弛下壁板颤振系统表现出丰富的动力学行为,其分叉特性很复杂。随着边界松弛因子的增大,静态稳定区域缩小,而屈曲和混沌区域增大,系统稳定性降低。 展开更多
关键词 壁板 颤振 活塞理论 边界条件 分叉
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基于基函数分解的连续变速颤振边界预测方法 被引量:2
16
作者 谭博 郑华 裴承鸣 《现代电子技术》 2014年第13期47-49,52,共4页
针对连续变速颤振试验实测信号的特点及在线处理需求,提出一种基于基函数展开的时变参数建模方法。通过对结构响应信号建模和稳定性判据的趋势分析,得到颤振边界随时间变化的预测曲线。依据颤振试验机理,采用白噪声激励多模态耦合系统... 针对连续变速颤振试验实测信号的特点及在线处理需求,提出一种基于基函数展开的时变参数建模方法。通过对结构响应信号建模和稳定性判据的趋势分析,得到颤振边界随时间变化的预测曲线。依据颤振试验机理,采用白噪声激励多模态耦合系统的方式生成了相应的仿真信号,进而在不同信噪比下验证了方法的数值性能。最后通过气弹模型低速风洞试验进一步检验本文方法的工程实用性。 展开更多
关键词 连续变速颤振试验 基函数 时变参数建模 颤振边界预测
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鲁棒颤振裕度法的应用 被引量:1
17
作者 瞿福存 史忠科 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2006年第1期70-72,共3页
介绍了一种新的确定颤振边界的方法——鲁棒颤振裕度法。利用结构奇异值理论将颤振理论模型和试飞数据有机结合起来,进行了颤振边界预测。仿真结果表明,该方法是可行的。
关键词 颤振 飞行试验 结构奇异值 颤振边界
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基于动态近似边界条件的气动弹性数值模拟 被引量:1
18
作者 何辉 张伟伟 叶正寅 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期54-59,共6页
发展了一种利用欧拉方程计算非定常气动力的数值方法,通过在固定物面边界上满足动态近似边界条件计算出非定常气动力,避免了在每个时间步重新生成网格或需用动网格技术进行网格变形处理过程,提高了计算效率。运用这种方法计算了一系列... 发展了一种利用欧拉方程计算非定常气动力的数值方法,通过在固定物面边界上满足动态近似边界条件计算出非定常气动力,避免了在每个时间步重新生成网格或需用动网格技术进行网格变形处理过程,提高了计算效率。运用这种方法计算了一系列非定常气动力算例,并与非结构动网格准确边界条件下的欧拉方程解和实验数据进行了比较,进一步分析了翼型俯仰角和马赫数对非定常气动力相对误差的影响。将气动力解算器与结构方程耦合进行气动弹性数值模拟,计算了跨音速具有S型颤振边界的二元气动弹性标准算例-Isogaiwing。算例结果表明,利用动态近似边界条件的欧拉方程具有简便、高效的特点,并能在小振幅情况下得到与精确边界条件精度相当的非定常流场解,还可以用于气动弹性分析。 展开更多
关键词 气动弹性 颤振 动态近似边界条件 翼型 欧拉方程 非定常气动力
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高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究 被引量:6
19
作者 叶坤 叶正寅 屈展 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-10,共10页
基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下... 基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下的模态固有特性,然后将结构振型插值到气动网格上,最后,通过求解Euler方程得到流动参数,基于CFD的当地流活塞理论计算气动力,在状态空间中进行了气动弹性分析。通过对4组结构模型进行热气动弹性分析,研究了结构热边界对舵面和翼面热气动弹性的影响,结果表明:对全动舵面而言,结构热边界首先会影响舵轴处结构的热传导过程及温度分布,进而对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响达到了16%。对翼面而言,结构热边界对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响约为1%。因此,工程实际当中,进行热气动弹性分析时应采用合理的结构热边界。 展开更多
关键词 高超声速 热气动弹性 结构热边界 气动加热 当地流活塞理论
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连续变速颤振试验的实时颤振边界预测系统 被引量:1
20
作者 宋叔飚 裴承鸣 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第3期338-340,共3页
实时颤振边界预测系统主要用于完成飞机颤振试验过程中对颤振临界速度的预测。该系统基于非平稳信号处理理论设计开发,融合了多种结构阻尼与稳定性分析方法。本文概述了系统的主要结构与工作原理,并应用数值仿真和实际工程试验验证考核... 实时颤振边界预测系统主要用于完成飞机颤振试验过程中对颤振临界速度的预测。该系统基于非平稳信号处理理论设计开发,融合了多种结构阻尼与稳定性分析方法。本文概述了系统的主要结构与工作原理,并应用数值仿真和实际工程试验验证考核了系统的有效性。该系统操作简便、结果可靠、界面友好,可以满足连续变速颤振试验的工程要求。 展开更多
关键词 非平稳信号处理 实时颤振边界预测系统 连续变速颤振试验
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