亞音速壁板氣動(dòng)彈性系統(tǒng)非線性復(fù)雜響應(yīng)研究.pdf

1、隨著高速列車運(yùn)行速度的提高，列車車身蒙皮和車窗等壁板系統(tǒng)在氣動(dòng)力作用下的穩(wěn)定性問題越來越受到人們的重視。對(duì)于高速列車中的壁板結(jié)構(gòu)，按照高速列車的運(yùn)行速度推算，馬赫數(shù)大約在0.3左右，基本上處于低亞音速范圍。本文以此為研究背景，建立了亞音速氣流作用下的壁板運(yùn)動(dòng)方程，采用DQ法將壁板運(yùn)動(dòng)方程離散為常微分方程組，分析了不同非線性因素對(duì)壁板的響應(yīng)影響。主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、基于勢(shì)流理論得到的亞音速氣動(dòng)力表達(dá)式，將其進(jìn)行簡(jiǎn)化處理后加

2、入到二維懸臂壁板運(yùn)動(dòng)方程中。分別采用Galerkin法和DQ法對(duì)連續(xù)型運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行離散化處理，并用特征值方法分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，二維懸臂壁板會(huì)出現(xiàn)顫振失穩(wěn)。
　　2、以考慮兩種不同非線性運(yùn)動(dòng)約束（軸向位移約束和碰撞約束）下的二維亞音速壁板為研究對(duì)象。采用DQ法對(duì)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行離散，并采用四階Runge-Kutta法進(jìn)行數(shù)值求解。依據(jù)分叉圖、平面相圖對(duì)系統(tǒng)的非線性響應(yīng)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，當(dāng)氣流速度超過臨界值后，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜