Jury : Prof. Grigorios Dimitriadis, University of Liège (adviser) Prof. Vincent E. Terrrapon, University of Liège (co-adviser) Prof. Koen Hillewaert, University of Liège (president) Dr. Romain Boman, University of Liège Prof. Laurent Joly, ISAE-SUPAERO Dr. Carlos Breviglieri, Embraer S.A. A.S. 博士Marco Carini, ONERA
评审团:Prof.列日大学 Grigorios Dimitriadis 教授(顾问);列日大学 Vincent E. Terrrapon 教授(联合顾问);列日大学 Koen Hillewaert 博士(校长);列日大学 Romain Boman 教授。 Laurent Joly 博士,ISAIAH-SUPERIOR卡洛斯·布雷维格里尼(Carlos Breviglieri),巴西航空工业公司A.S. 博士马可·卡里尼(Marco Carini),ONERA
北极 [1] 和南极 [2] 的海冰迅速收缩、亚马逊森林 [3] 和澳大利亚 [4] 的丛林大火、大气中 CO2 浓度超过 400 ppm、海水酸度、海平面和全球温度持续上升 [5],这些都迫切需要解决气候变化问题。可再生能源、清洁能源转换、能源储存、核能、碳捕获和封存、用电动汽车替代内燃机汽车以及可持续建筑设计是应对气候变化的现有解决方案的一部分。根据国际可再生能源机构 (IRENA) [6] 提供的 2019 年数据,太阳能(94GW;比 2017 年增长 24%)和风能(49GW;比 2017 年增长 10%)是 2018 年安装的两大主要可再生能源容量。
本文重点介绍滑模观测器的设计,以估计晃动质量的位置和速度状态。这些状态随后用作姿态控制器的反馈信号。简单的比例微分 (PD) 刚体控制器无法安全地执行姿态命令,否则会遇到稳定性问题,即使在稳定状态下,非零晃动质量位置也会导致旋转角度抖动。通过晃动状态反馈,即使是非最优 PD 控制器也会在有限的执行器活动下表现出平滑的响应。然而,观测器的晃动模型参数的轻微不确定性会对控制器性能产生负面影响,从而增加液体的振幅和振荡行为。需要额外的观测器来估计正确的参数值。更强大的增量非线性动态逆控制器可以改善控制器响应,但需要进一步开发,例如,在反馈回路中加入陷波滤波器。
• 这三种力之间的相互作用可能导致多种不良现象: – 发散(静态气动弹性现象) – 颤振(动态气动弹性现象) – 极限环振荡(非线性气动弹性现象) – 涡旋脱落、抖振、驰振(非稳定气动现象)
• 这三种力之间的相互作用可能导致多种不良现象: – 发散(静态气动弹性现象) – 颤振(动态气动弹性现象) – 极限环振荡(非线性气动弹性现象) – 涡旋脱落、抖振、驰振(非稳定气动现象)
业界普遍的做法是,通过根据 RTCA- DO160 或 MIL-STD810 等标准频谱对系统进行鉴定,以证明设计符合振动要求 (CS-25.301、CS-25.305 和 CS- 25.1309)。这种方法适用于非气动结构,但当机械系统嵌入高速气流中时,流体结构耦合效应引起的物理变化可能会使振动频谱不保守:正常运行期间结构的实际响应可能高于振动台上获得的响应。本研究展示了一个可以发现此事件的实际工程应用,并证实了流体结构耦合对系统结构响应的影响。使用加速度计监测 APU 进气系统的飞行和风洞测试振动,并与在振动台上进行的地面鉴定测试和 FEM(有限元模型)随机振动分析进行比较,结果表明实际激励高于地面测试频谱引起的响应。
业界普遍的做法是,通过根据 RTCA- DO160 或 MIL-STD810 等标准频谱对系统进行鉴定,以证明设计符合振动要求 (CS-25.301、CS-25.305 和 CS- 25.1309)。这种方法适用于非气动结构,但当机械系统嵌入高速气流中时,流体结构耦合效应引起的物理变化可能会使振动频谱不保守:正常运行期间结构的实际响应可能高于振动台上获得的响应。本研究展示了一个可以发现此事件的实际工程应用,并证实了流体结构耦合对系统结构响应的影响。使用加速度计监测 APU 进气系统的飞行和风洞测试振动,并与在振动台上进行的地面鉴定测试和 FEM(有限元模型)随机振动分析进行比较,结果表明实际激励高于地面测试频谱引起的响应。
摘要。已经开发了两种分析颤振解决方案方法来优化二维和三维飞机机翼结构,其设计标准基于气动弹性不稳定性。第一种方法使用二维机翼模型的开环结构动力学和稳定性分析,以获得优化过程的颤振、发散和控制反转的临界速度。第二种方法涉及使用假定模态技术的三维机翼结构颤振解决方案,并有效地应用于基于颤振标准的气动弹性优化。该颤振解决方案采用能量方程和 Theodorsen 函数来计算气动载荷,并且在设计变量方面是完全参数化的,这些设计变量是锥度比、后掠角、弹性和剪切模量。由于颤振解决方案需要弯曲和扭转固有频率,因此还分析了飞机机翼的自由振动分析。 AGARD 445.6 机翼模型在马赫数为 0.9011 时的颤振解分析结果与文献中的实验结果相符。接下来,将三维颤振代码与优化框架相结合,对 AGARD 445.6 进行基于颤振的优化,以最大化颤振速度。
3 战区导弹防御计划 ................ 21 注释 .............................................................................................. 39
