基于CFD/CSD的超声速舵面动载荷计算及其应用

摘要

分析了超声速气动控制舵面在瞬态气动载荷作用下的位移及应力的时域变化情况。采用基于voltcrra级数的气动弹性系统降阶模型快速获得了舵面的颤振边界。通过CFD/CSD全耦合计算了舵面在颤振速度下的瞬态气动载荷，并通过参数空间下的有限元四节点方法将每一时刻的气动载荷插值并加载到结构节点，进行瞬态响应分析，得到了舵面在瞬态载荷作用下的动应力。计算结果表明瞬态动载荷效应下的舵轴根部最大弯曲应力是定常气动载荷作用下应力的3倍左右。