固定翼飛機飛行動力學及振動特性仿真研究.pdf

1、固定翼飛機具有鮮明的結構特點，在諸多飛行器中是實現功能較多的一種，應用領域極為廣泛，因此飛機的飛行特性以及在使用時的安全性與有效性十分重要。本文以一種輕型固定翼飛機為背景，對飛機進行建模與仿真分析，研究飛機的飛行動力學特性與振動特性。
　　在建立固定翼飛機動力學模型時，為保證模型準確性并降低模型復雜程度，將飛機視為面對稱、變質量的六自由度剛體；分析大氣環(huán)境與固定翼飛機的力學環(huán)境，計算飛機氣動系數，給出一種氣動數據處理方法；選用標準

2、四階Runge-Kutta法對動力學模型進行求解，并采用 Matlab程序實現飛機的動力學仿真；針對預設飛行軌跡，選取飛行動力學的主要特性參數，將仿真結果與飛行實測數據進行對比與分析，對比結果表明，仿真結果能夠較好地反映飛機的實際飛行情況，體現飛機的飛行動力學特性，驗證了模型與仿真方法的正確性與有效性。
　　在建立固定翼飛機結構有限元模型的過程中，將飛機分為機身、機翼和尾翼三部分，分析各部分的結構特點和承載方式，并據此簡化飛機的結

3、構形式，在ANSYS軟件中建立固定翼飛機的全機結構有限元模型?；谠撃Ｐ瓦x用Block Lanczos法計算飛機模態(tài)，采用完全法計算在多種動載荷作用下飛機關鍵位置處的軸向、縱向和側向振動位移隨時間的變化情況。固定翼飛機模態(tài)與動響應計算仿真結果表明，航向、姿態(tài)的改變會促使較為強烈的振動產生，振動在單次激勵產生后始終處于衰減狀態(tài)；軸向和縱向是飛機動載荷的主要響應方向，飛機在軸向和縱向上，振動幅值相對較大，振動頻率也更高。仿真結果驗證了建模方