孔 鹏，王克逸，巫朝君，魏 然

（1.中国科学技术大学，合肥 230026；2.中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000）

大迎角机动进气道试验装置有限元分析与优化

孔 鹏1，王克逸1，巫朝君2，魏 然2

（1.中国科学技术大学，合肥 230026；2.中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000）

为给战斗机进气道的优化设计和性能评估提供试验平台，需要研制一套具有良好静、动态性能的大迎角机动进气道试验装置。介绍了该装置的结构、原理，并以该装置的有限元模型为研究对象，简述了有限元建模中的几何清理、网格划分等过程，对装置的强度、刚度和动态性能进行了有限元分析；阐述了优化设计的理论与方法，用尺寸优化方法对重要部件的厚度进行了优化。计算结果表明：装置的结构满足强度和刚度的要求，动态性能良好；通过尺寸优化，部件转动惯量得到明显减小。

强度；刚度；模态分析；优化设计；有限元法

0 引 言

飞机过失速机动飞行中，姿态角以较高的速率变化，此时飞机内、外流场与定常飞行时相比差异很大，气动力呈现出较强的非定常特性，即所谓迟滞特性。目前，国内对于飞机机动飞行中的进气道特性试验研究还是空白，现有的试验能力仅能满足静态进气道特性研究的要求，尚不具备开展机动状态下进气道试验研究的装置和能力［1］。国外在此领域开展了大量的研究，取得了显著的成果。其中，美国在大迎角技术项目（HATP，High Alpha Technology Program）中，对F－18飞机大迎角进气道特性进行了系统的研究，其中一项重要内容就是开展飞机机动飞行中的进气道特性研究［2］。……