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基于椭圆积分的单支点半柔壁喷管大挠度成型半解析求解与验证

尉成果 张志利 赖欢 陈万华 陈振华 聂旭涛

尉成果, 张志利, 赖欢, 陈万华, 陈振华, 聂旭涛. 基于椭圆积分的单支点半柔壁喷管大挠度成型半解析求解与验证[J]. 航空动力学报, 2022, 37(2): 383-390. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210081
引用本文: 尉成果, 张志利, 赖欢, 陈万华, 陈振华, 聂旭涛. 基于椭圆积分的单支点半柔壁喷管大挠度成型半解析求解与验证[J]. 航空动力学报, 2022, 37(2): 383-390. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210081
YU Chengguo, ZHANG Zhili, LAI Huan, CHEN Wanhua, CHEN Zhenhua, NIE Xutao. Semi-analytic solution and verification for large deflection forming of single-jack semi-flexible nozzle based on elliptic integral[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(2): 383-390. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210081
Citation: YU Chengguo, ZHANG Zhili, LAI Huan, CHEN Wanhua, CHEN Zhenhua, NIE Xutao. Semi-analytic solution and verification for large deflection forming of single-jack semi-flexible nozzle based on elliptic integral[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(2): 383-390. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210081

基于椭圆积分的单支点半柔壁喷管大挠度成型半解析求解与验证

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210081
基金项目: 国家自然科学基金(51935006)
详细信息
    作者简介:

    尉成果(1987-),男,副研究员,博士生,主要从事风洞结构设计研究。

    通讯作者:

    聂旭涛(1979-),男,副研究员,博士,主要从事风洞结构设计研究。E-mail:nie_xu_tao@163.com

  • 中图分类号: V216.8

Semi-analytic solution and verification for large deflection forming of single-jack semi-flexible nozzle based on elliptic integral

  • 摘要: 为提升跨超声速风洞单支点半柔壁(SJSF)喷管分析精度和效率,发展了基于椭圆积分的柔性壁板大挠度变形半解析求解方法。以0.3 m低温风洞单支点半柔壁喷管为研究对象,建立型面组件力学模型,基于欧拉梁理论推导柔性壁板型面曲线的微分方程,给出了椭圆积分的表达形式。利用Maple软件编制了计算程序,并以此针对马赫数为1.15和1.3两种工况,开展柔性壁板大挠度变形的半解析求解,得到了变形型面坐标和结构等效应力曲线。通过对比有限元(FEM)仿真结果以及实验测量数据,结果表明:基于椭圆积分的求解结果与其他两种结果均能良好吻合,型面坐标最大偏差分别为喷管出口高度尺寸的0.18‰和0.32‰,结构等效应力最大相对误差小于10%,椭圆积分求解耗时仅为有限元仿真的11.2%。

     

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  • 收稿日期:  2021-02-23
  • 刊出日期:  2022-02-28

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