题目：考虑气动弹性的扑翼推力分析方法

气动弹性问题往往会构成飞行器设计和其它结构设计中的不利因素，甚至极为有害，避免气动弹性不利现象历来为设计中的关键技术。但从另外一个角度出发，气动弹性可能是有利因素，如何发掘和利用这个有利因素，是未来飞行器设计的关键技术之一。本文尝试研究利用弹性结构的气动弹性特性来实现扑翼机的推进。扑翼机由于它独特的产生升力的方式，目前在人力机、微型飞行器等各方面都有广泛的应用前景。扑翼产生升力和推进力的原理为机翼沉浮运动和俯仰运动的耦合。扑翼研究的重点以前一直在于它的非定常气动力和实现方式，大多是考虑外部输入固定的沉浮运动和俯仰运动形式，同时由于功率消耗较大无法在较大飞机上使用。本文的核心思想是利用弹性结构的固有振动模态特性实现扑翼沉浮和俯仰运动，从而产生推进力。其实现的机理是外部固定频率的简谐激振及共振原理，且使用的功率大大降低。计算时必须考虑气动力与结构变形之间的耦合作用。由于利用了弹性机翼的固有模态，因此从能量的角度看，利用共振原理的扑翼，可能比完全靠机械实现扑翼运动的扑翼机甚至常规固定翼飞机消耗的能量少很多。这也就是利用气动弹性实现扑翼的最大优点，可供未来大型和微小型扑翼采用。由于可参考的文献很少，因此本文主要借鉴了针对刚性模型的扑翼非定常气动力分析方法，并建立与弹性运动耦合的频率响应运动方程，推导了相应的理论公式，可以初步开展用共振原理实现扑翼推进的机理分析。本文从以后风洞试验的角度设计了扑翼模型，并进行了算例分析，结果表明采用这种新型驱动方式的扑翼能产生推进力且功率消耗小。