杨琼梁，史晓鸣，2，唐国安

(1.复旦大学 力学与工程科学系，上海 200433;2.上海机电工程研究所)

大展弦比机翼气动颤振的有限元分析

杨琼梁1，史晓鸣1，2，唐国安1

(1.复旦大学 力学与工程科学系，上海 200433;2.上海机电工程研究所)

在Theodorsen二元气动力的基础上，建立非定常气动力时域内积分形式的表达式或者等价的频域表达式，利用粘弹性结构振动分析中对积分方程的等价变换将其写成与结构动力学方程一致的二阶常微分方程，将气动力的影响作为对结构有限元模型质量阵、刚度阵和阻尼阵的补充，保留了结构原有的所有动力学特性，并且能够直接用计算结构动力学的通用有限元软件进行空气－结构耦合的整体动力学分析，适合应用于具有复杂结构的气弹问题。气动力模型的建立可以利用各种试验及数值方法得到的气动力数据，适用性强。算例给出了大展弦比机翼的颤振边界计算结果。

气动弹性;非定常气动力;颤振;有限元

气动弹性是研究弹性体与气动力之间相互作用的一门学科，是现代飞行器设计中的一个重要环节。其中，颤振是最引人关注的气动弹性动力学问题，颤振通常能导致飞行器结构的毁灭性破坏［1］。由于气弹分析中空气与弹性体相互耦合，而目前还没有一种分析工具能很好的对流体和弹性体两者同时进行分析计算，这也使得气弹分析变得较为复杂。

目前常见的气弹分析方法有:CFD/CSD耦合计算方法［2］和对气动力进行简化后的快速工程分析方法，例如基于当地流活塞理论的分析法［3－5］。……