● 摘要
双后掠无尾飞翼布局是飞行器布局中的一种创新布局,由于它能兼顾超声速飞行、亚声速巡航效率和起降时高升力特性的特点,同时又具有结构内部空间大,结构材料利用效率高的特点,成为了当前的设计研究热点。本文针对双后掠布局无人机的综合设计特点,确定气动/结构设计的方法。根据这种双后掠无尾新布局的特点,气动方面,建立了气动分析模型,并进行了气动特性分析;在结构方面,确立了新的结构方案,并对这种结构方案进行有限元分析,确定了合理的结构方案。针对飞机总体设计阶段,需要知道飞机气动特性、结构重量与气动外形参数之间的关系,本文提出对这种关系的研究方法。结构学科,利用有限元方法对结构进行分析,并得出结构重量的基本数据库,再通过实验设计方法确定参数组合数据库,利用DOE后处理研究气动参数对结构重量的影响;气动学科,利用CFD方法对气动特性进行分析,建立气动特性的样本数据库,同样利用DOE方法进行参数组合,再利用DOE后处理分析气动参数对气动特性的影响。研究结果表明,该方法能够有效地分析气动布局参数对结构重量和气动特性的影响。最后从多学科设计优化的角度,提出了气动和结构学科优化的研究方法。利用响应面技术建立代理模型,选取适合全局优化的遗传优化算法,对结构学科进行了结构重量优化,对气动学科根据不同设计剖面进行了多目标优化,优化结果表明,利用这种方法确定的设计参数在飞机总体设计阶段具有一定的参考价值。
相关内容
相关标签