谢 亮，徐 敏，李 杰，蔡天星

(1.西北工业大学 航空学院，西安 710072;2.西北工业大学 航天学院，西安 710072)

颤振是一种极具破坏性的气动弹性现象，可能导致飞行器在短时间内解体性破坏。因此颤振的计算是气动弹性领域内十分重要的一项内容。传统的颤振计算中采用求解线化速度势方程［1]计算非定常气动力，仅能考虑气动力的线性效应，当飞行器处于跨声速、高超声速阶段或者结构出现大变形时气动力的非线性效应比较明显，则其计算结果可信度不足。目前计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)技术已发展得较为成熟，它与计算结构动力学(Computational Structural Dynamics，CSD)的结合为气弹分析提供了强有力的工具，故而CFD/CSD耦合方法已经成为当前气弹仿真的主流手段［2－4]。然而采用CFD/CSD耦合算法的计算效率较低，为此建立起CFD/CSD全耦合系统的降阶模型(Reduced order model，ROM)有其必要性［5]。气动弹性学家 Dowell［6]将目前应用于气动弹性领域的降阶模型分成两类:一类是基于模态的方法，另一类是基于信号的方法。在后一类ROM中，基于Volterra级数的降阶模型应用较为广泛。在上世纪90年代，NASA的 Silva［7]首先利用脉冲响应辨识 Volterra核，并使用特征实现算法构建非定常气动力模型，取得了不错的效果。其后，Raveh针对脉冲响应存在数值不稳定的问题，改用阶跃响应辨识Valterra核，文献［5] 指出采用阶跃辨识得到的一阶核包含了二阶核中的非对角分量，因而能体现更多的非线性。

除计算颤振临界速度外，气动弹性分析还要承担飞行器在动态气动载荷与自身惯性力耦合作用下的动态载荷计算的任务。……