几十年来,人们一直需要进行大攻角高速风洞测试 [1]-[3]。在早期的航天计划中,以及在航天飞机轨道器的研发中,这种能力对于载人太空舱大气再入测试是必不可少的,例如,航天飞机轨道器以 25 马赫和约 40º 的攻角开始大气再入,仅在 4 马赫以下攻角才会降至 20 ° 以下 [4][5]。此外,现代导弹经常在超音速大攻角条件下机动,因此在研发过程中需要对其空气动力学特性进行适当的实验验证。最近开发的许多具有返飞能力的可重复使用运载火箭概念也强调了对超音速大攻角风洞测试的持续需求。人们已经对大攻角空气动力学进行了大量的理论和实验工作 [5]-[8]。此外,工程级预测代码也已扩展,以涵盖高攻角条件 [9]。另一个需要进行高攻角超音速风洞测试的领域是计算流体力学 (CFD)。许多处理高攻角空气动力学的代码正在开发中,主要是为了支持航天飞机、再入舱和类似飞行器的开发。开发人员承认,高攻角空气动力学带来了许多挑战 [10]-[12]。用作这些代码测试用例的实验数据将
摘要:在大气边界层风洞中对球形穹顶表面进行了一系列风压测量。给出了球形穹顶表面的风压分布,包括平均值和标准差。讨论了墙高跨比、矢跨比、地形类型和雷诺数对风压分布的影响。本研究侧重于风致振动分析。采用本征正交分解 (POD) 技术重建具有不同网格尺寸和形状的网状球形穹顶的风压场,并与风洞试验模型获得的结果进行比较。提出了一种非均匀分布抽头的新处理方法。不同的处理方法会导致具有不同物理意义的不同优化问题。对于风致振动分析的模态叠加分析,提出了一个新的矩阵,作者将其指定为模态载荷相关矩阵,以确定对风效应贡献最大的特殊模态。该模态对背景响应贡献最大,对共振部分贡献显著。该矩阵的物理意义为结构响应的空间分布,其优点是只考虑运动方程中已知的变量,不需要任何准静态或动态假设,最后给出了该矩阵在背景响应中的应用。
摘要:在大气边界层风洞中对球形穹顶表面进行了一系列风压测量。给出了球形穹顶表面的风压分布,包括平均值和标准差。讨论了墙高跨比、矢跨比、地形类型和雷诺数对风压分布的影响。本研究侧重于风致振动分析。采用本征正交分解 (POD) 技术重建具有不同网格尺寸和形状的网状球形穹顶的风压场,并与风洞试验模型获得的结果进行比较。提出了一种非均匀分布抽头的新处理方法。不同的处理方法会导致具有不同物理意义的不同优化问题。对于风致振动分析的模态叠加分析,提出了一个新的矩阵,作者将其指定为模态载荷相关矩阵,以确定对风效应贡献最大的特殊模态。该模态对背景响应贡献最大,对共振部分贡献显著。该矩阵的物理意义为结构响应的空间分布,其优点是只考虑运动方程中已知的变量,不需要任何准静态或动态假设,最后给出了该矩阵在背景响应中的应用。
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行了分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,CCS越难取得明显的效果提升,而这种效果的提升是通过在FFCS上增加FBCS来实现的。
混凝土中氯离子的侵入通常用菲克扩散方程来表示,以实际估算混凝土结构的使用寿命。在日本土木工程协会制定的《混凝土结构标准规范》中,混凝土中钢筋部分的氯离子含量达到指定阈值的状态被定义为结构耐久性的极限状态之一 [1]。在 JSCE 方法中,表面氯离子含量被用作混凝土中氯离子扩散的边界条件。它是根据距离海岸线的距离经验确定的。扩散系数是根据混凝土的水灰比和水泥类型根据混凝土性质来估算的。之前的许多研究已经对表面氯离子和扩散系数进行了研究。通过快速氯离子渗透试验研究了混凝土的抗氯离子渗透性 [2]。非饱和混凝土表皮中的氯离子渗透与混凝土本体中的氯离子渗透不同 [3]。长期暴露在氯离子中,氯离子的扩散系数会降低 [4]。混凝土中氯离子的扩散系数是氯离子渗透混凝土的主要因素。本文研究了两种扩散系数模型,它们是根据风洞试验获得的混凝土中氯离子的分布情况实验得出的:平均扩散系数 D 和时间相关扩散系数 D ( t ) [5,6]。本文研究了强度之间的关系
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。
由于列车重量减轻、速度加快,受强风影响较大。铁路车辆在侧风作用下的稳定性已成为许多国家[1, 2, 3]讨论的严重问题。减轻车辆重量可降低导致车辆倾覆的临界风速。临界倾覆风速不仅取决于自然风向和风速,还取决于列车速度,因此运行速度越快,导致车辆倾覆的临界风速越低。临界倾覆风速取决于侧风引起的气动力、离心力以及由曲率和轨道倾斜(超高)引起的重力。其中,气动力对倾覆风险的影响最大。因此,为了准确估计临界倾覆风速,有必要研究侧风作用于车辆的气动力。
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。