[发明专利]一种获取风洞模型静气动弹性变形影响量的方法

摘要

本发明提供了一种获取风洞模型静气动弹性变形影响量的方法，该方案针对不同来流速压试验数据外插方法对总温总压独立控制风洞试验设备能力的依赖问题，采用绝大多数风洞能够实现的单独变总压风洞试验方法，获取不同雷诺数与来流速压组合的风洞试验数据，大幅降低风洞试验的难度、准备周期和成本，消除模型静弹性变形影响修正对风洞的依赖性，为各类常规风洞开展相应修正试验提供技术支撑。针对数值模拟/模型变形测量联合方法中时间与计算成本高，无法实时分析静弹性变形影响的问题，采用代数方程求解的方法，可以实现雷诺数效应与静弹性变形影响效应的快速分离，从而能够实时分析静弹性变形对气动力特性的影响量。

主权项

一种获取风洞模型静气动弹性变形影响量的方法，其特征是：包括以下步骤：a、首先根据风洞试验的参数条件，确定开展静气动弹性变形影响量分离风洞试验的雷诺数Re与来流速压q组合，组合的个数应当大于等于3；b、在雷诺数Re与来流速压q组合参数下，利用有限元或地面加载试验的方式分析机翼结构在相应气动载荷作用下的应力或变形是否满足结构的强度条件，如果不满足，从新返回到步骤a，修正雷诺数Re与来流速压q的组合参数，如果满足，继续进行步骤c；c、根据雷诺数Re与来流速压q的组合参数，利用风洞参数运行表，计算确定风洞运行的总压控制参数P0；d、分析总压控制参数P0是否位于风洞允许的总压运行范围，如果超出允许的总压范围，返回到步骤a，进一步修正雷诺数Re与来流速压q的组合参数，如果满足总压运行范围，则进入步骤e；e、按照步骤c和步骤d中确定的风洞运行总压控制参数P0，驱动风洞运行并开始试验，通过风洞天平测量获取至少3组不同参数组合(ξ,λ)下的弹性外形气动力系数数据Cf,elastic；f、利用3组不同(ξ,λ)参数组合下的弹性外形气动力系数数据Cf,elastic，构建待定系数k1、k2、k3的线性方程组，然后求解线性方程组，得到系数k2；ξ1λ11ξ2λ21ξ3λ31k1k2k3=Cf,elastic(ξ1,λ1)Cf,elastic(ξ2,λ2)Cf,elastic(ξ3,λ3)]]>k2=1Aξ3-ξ2ξ1-ξ3ξ2-ξ1Cf,elastic(ξ1,λ1)Cf,elastic(ξ2,λ2)Cf,elastic(ξ3,λ3)]]>A＝ξ1(λ2‑λ3)+ξ2(λ3‑λ1)+ξ3(λ1‑λ2)；g、利用系数k2，然后结合参数λ，可以得到对应状态下的静气动弹性变形引起的气动力系数变化量ΔCf,elasticΔCf,elastic(λ)＝k2λ。