题目：民用飞机若干气动弹性问题研究

摘 要气动弹性问题历来为飞机设计中的关键技术。特别是对于大型飞机，气动弹性问题更为突出。因此有必要对此类飞机的大展弦比机翼进行气动弹性分析。由于大型飞机机翼具有翼下吊挂发动机，翼尖安装翼梢小翼的特点，因此必须考虑这些特点对于机翼以及全机的气动弹性变形、气动载荷重新分布和的动气动弹性稳定性的影响。本文采用有限元方法对结构进行静力和动力分析，并使用偶极子格网法和翼体干扰理论进行气动力分析。首先对某大展弦比后掠翼安装翼梢小翼的布局进行了气动弹性特性分析。分析小翼的几何参数（倾斜角、后掠角）的改变对机翼气动载荷分布、结构固有特性和颤振特性的影响。得出机翼气动弹性特性随安装小翼几何参数变化的趋势。对单独机翼模型和吊挂发动机的机翼模型分别进行了气动载荷分布、结构固有特性和颤振特性计算。由研究分析得到基于气动弹性特性的翼下吊挂发动机的最佳位置。建立适于亚音速飞行的大展弦比机翼飞机的模型，基于线性静气动弹性分析方法，针对正常巡航状态和发动机单发停车状态进行静气动弹性特性分析。分析结果表明：正常巡航状态弹性计算情况，考虑推力效应，计算得机翼攻角、平尾升降舵偏角、平尾升降舵铰链力矩都相应增大；机翼、平尾载荷（剪力、扭矩、弯矩）有显著增加（参数值均取绝对值）。单发推力失效状态(右发停车)，弹性计算情况，垂尾铰链力矩随推力增大而增大，平尾左升降舵铰链力矩随推力增大而减小，平尾右升降舵铰链力矩随推力增大而增大；左机翼载荷随推力增大而减小,右机翼载荷随推力增大而明显增大；平尾载荷的变化趋势同机翼相同；垂尾的剪力、扭矩、弯矩都有显著增加（参数值均取绝对值）。