李阳, 刘颖

(中国飞行试验研究院 飞机所, 陕西 西安 710089)

基于结构模态的机翼带吊舱有限元建模方法

李阳, 刘颖

(中国飞行试验研究院 飞机所, 陕西 西安 710089)

针对无有限元模型的颤振计算建模问题,提出了一种采用结构优化方法建立有限元模型的方法。依据标准算例的结构尺寸和材料特性建立其有限元模型,采用集中质量单元和连接杆模拟外挂吊舱结构,得到了机翼带吊舱的标准模型。计算其结构模态并作为优化目标,建立几何尺寸、质量与标准模型一致。但结构参数不一致的初始模型;然后采用敏度优化算法优化初始模型,得到机翼带吊舱的优化模型。计算结果表明,优化模型与标准模型的颤振速度和频率均较为接近。

结构模态; 敏度优化算法; 颤振分析

0 引言

随着航空试飞能力的发展,大量的航空设备、机载系统需要进行它机试飞,以验证其在真实环境下的性能及与飞机的相容性。由于飞机机体空间有限,因此这些设备大多作为外挂吊舱的形式挂于机翼下方。吊舱种类多样,气动外形、结构质量刚度特性各异,与机翼气动力耦合严重,对挂载平台的影响很大,需要进行颤振特性分析评估,以确保飞行安全。常规的方法是从原机模型出发,建立带外挂的有限元模型,然后进行地面共振试验,修改模型,经过一系列迭代,最终才能得到较为准确的结果[1]。然而该方法过程繁杂,且在实际工程应用中某些机型无法获得原机结构有限元模型,因此迫切需要一种简便、实用的机翼带外挂物建模方法，以便高效地解决上述问题。……