计算流体动力(CFD)和机器学习方法用于研究NASA型NACA 0012的热传递。已经开发了几种不同的模型,以检查层流,晶状体流量和Allmaras流对NACA 0012机翼在不同的空气动力学条件下的影响。在本文中,针对多孔模式和非孔模式的不同机翼模式讨论了高温下的温度条件。特定参数包括11.36 x 10-10 m 2的渗透率,孔隙率为0.64,惯性系数为0.37,温度范围为200 k和400K。该研究表明,温度升高可以显着增加提升到拖拉。另外,采用多孔状态和温度差异进一步有助于增强电力到拖拉系数。在调整温度时,神经网络还可以成功预测结果,尤其是在有更多情况的情况下。尽管如此,本研究使用Smoter模型评估了系统的准确性。已显示测试情况最佳性能验证的MSE,MAE和R分别为0.000314、0.0008和0.998960,在k = 3。然而,研究表明,时期值大于2000,增加了计算时间和成本而不提高准确性。这表明SMOTER模型可用于准确对测试案例进行分类;但是,对于最佳性能,不需要更高的时期值。
设计只能与其数学表示一样好。在工程设计优化中,所选的参数化方法可以对结果产生重大影响。本文介绍了一种利用变异自动编码器(VAE)的翼型设计参数化的新方法,这是一类以降低维数的熟练程度而闻名的神经网络。但是,VAE的重大挑战是编码潜在空间的解释性。这项工作旨在通过创建具有可解释潜在空间的网络来解决此问题,从而产生人类可以理解的参数。使用综合的UIUC机翼数据库评估了这种方法的有效性,该数据库提供了多种式机翼形状供分析。我们表明,VAE可以成功提取翼型几何形状的关键特征,并使用六个参数对其进行参数化,这些特征以设计器可以理解的方式显示与机翼属性的明显相关性。此外,它可以平滑地插入数据点,从而产生新的机翼,从而提供实用且可解释的机翼参数化。
中等雷诺数下的薄翼型动态失速通常与靠近前缘的小层流分离气泡的突然破裂有关。鉴于层流分离气泡对外部扰动的强烈敏感性,使用直接数值模拟研究了在不同水平的低振幅自由流扰动下 NACA0009 翼型截面上动态失速的发生。对于前缘湍流强度 Tu = 0 .02%,流动与文献中的干净流入模拟几乎没有区别。对于 Tu = 0 .05%,发现破裂过程不太平稳,并且在动态失速涡流形成之前观察到层流分离气泡中强烈的相干涡流脱落。非线性模拟与瞬态线性稳定性分析相辅相成,该分析使用最优时间相关 (OTD) 框架的空间局部公式对破裂分离泡中层流剪切层的时间相关演化进行分析,其中非线性轨迹瞬时切线空间中最不稳定的部分随时间的变化被跟踪。得到的模式揭示了两种状态之间的间歇性切换。分离剪切层上的开尔文-亥姆霍兹滚转快速增长,分离泡过渡部分的二次不稳定性复杂化。后者的出现与线性子空间内瞬时增长率的大幅飙升以及非线性基流的更快转变有关。这些强烈的增长峰值与随后从层流分离泡中脱落的能量涡流密切相关。
此前,飞机机身结构中连接机翼机身和垂直尾翼机身的吊耳已提交有限元分析 [2-3]。由于快速加速和复杂运动,机翼表面将承受巨大的载荷 [4]。由于弯矩最大,机翼根部将承受最大的应力集中 [5]。支架用于将机翼固定在机身框架上。机翼的弯矩和剪应力通过这些附件传递到机身 [6]。此外,疲劳是指结构部件强度在运行过程中不断下降,在极低的极限应力水平下就会发生故障。这是因为重复载荷作用的时间较长。基于静态结构分析,利用应力寿命技术和 Goodman 标准进行的疲劳寿命计算预测几何形状是安全的 [7]。因此,机翼机身吊耳连接结构采用有限元分析和疲劳寿命计算方法进行设计。
此前,飞机机身结构定义几何形状中连接机翼机身和垂直尾翼机身的凸耳已提交有限元分析 [2-3]。由于快速加速和复杂运动,机翼表面将承受严重载荷 [4]。由于最大弯矩,机翼根部将经历最高的应力集中 [5]。支架用于将机翼连接到机身框架。机翼的弯矩和剪应力通过这些附件传递到机身 [6]。此外,疲劳是指结构部件强度在运行过程中持续下降,在极低的极限应力水平下就会发生故障。这是由于重复载荷作用时间较长。基于静态结构分析,利用应力寿命技术和 Goodman 标准进行的疲劳寿命计算预测几何形状是安全的 [7]。因此,机翼机身凸耳连接结构采用有限元分析和疲劳寿命计算方法进行设计。
摘要 机翼结构的刚度方向已成为飞机设计优化的一部分。A350 XWB 和波音 787 等飞机主要由此类复合材料组成,其刚度方向可以优化。为了进行这种刚度优化,这项工作的目的是修改和优化线性应力-应变关系。因此,胡克定律被多线性公式取代,以分析机翼结构上的任何非线性弹性结构技术。用于研究非线性行为的机翼结构是从中程和远程飞机配置中推导出来的。这些机翼采用扩展梁法进行分析,并与 VLM 解决方案相结合以计算气动弹性载荷。所提出的梁法能够分析任何多线性机翼结构技术。递减的结构行为显示出减少弯矩的良好潜力,而弯矩是结构重量的主要驱动因素之一。
通过实验室、风洞和飞行测试研究了充气机翼的性能。研究了三种翼型,一种是充气式刚性机翼,一种是充气式聚氨酯机翼,一种是带聚氨酯囊的织物机翼约束装置。本研究开发和使用的充气机翼具有独特的外翼型轮廓。翼型表面由一系列弦向“凸起”组成。凸起或“表面扰动”对机翼性能的影响令人担忧,并通过烟线流动可视化进行了研究。进行了空气动力学测量和预测,以确定机翼在不同弦向雷诺数和攻角下的性能。研究发现,充气式挡板会将湍流引入自由流边界层,从而延迟分离并提高性能。
本研究提出了基于自抗扰控制 (ADRC) 方法的控制设计,以抑制三角翼飞机的机翼摇晃运动的影响。为了抑制机翼摇晃运动,已经研究了两种 ADRC 结构;一种基于线性 ADRC,另一种基于非线性 ADRC。设计的 ADRC 控制器的设计参数的设置是另一个问题,该问题已通过使用现代优化技术得到解决。这项工作提出了蝴蝶优化算法 (BOA) 来调整这些设计参数,以便达到控制器的最佳性能。通过数值模拟对 LADRC 和 NADRC 的性能进行了比较研究,结果表明 LADRC 在抑制能力方面优于 NADRC。此外,模拟结果表明,与试错法相比,BOA 可以成功提高所提控制器的性能。
机翼是飞机(吸气式发动机)的主要结构部件,用于在飞行过程中产生升力。发动机启动时,空气通过进气口吸入压缩机,增加压缩机出口的压力比。然后空气和燃料在燃烧室内混合并燃烧。当高压高温气体通过喷嘴加速时,会产生推力,推动飞机向前运动。由于这种向前运动,空气流过具有空气动力学形状的机翼。由于机翼的空气动力学形状以及伯努利原理,机翼底部的流速较小,机翼顶部的流速较高。由于这种压力差,在机翼的顶部和底部表面之间产生了升力。机翼必须具有较高的强度重量比和较高的疲劳寿命,因为它在飞行过程中要承受交替重复的载荷。固定翼飞机是一种能够使用机翼飞行的飞机,例如航空飞机,机翼由飞行器的前进空速和机翼形状产生升力。固定翼飞机不同于旋翼飞机 [1],旋翼飞机的机翼形成一个安装在旋转轴上的转子,机翼以类似于鸟的方式拍打。滑翔机固定翼飞机,包括各种自由飞行的滑翔机和系留风筝,可以利用流动的空气来获得高度。从发动机获得前推力的动力固定翼飞机(航空飞机)包括动力滑翔机、动力悬挂式滑翔机和一些地效飞行器。固定翼飞机的机翼不一定是刚性的;风筝、悬挂式滑翔机、可变后掠翼飞机和使用机翼扭曲的飞机都是固定翼飞机。大多数固定翼飞机由机上的飞行员驾驶,但有些设计为远程或计算机控制。机翼 固定翼飞机的机翼是延伸到飞机两侧的静态平面。当飞机向前飞行 [5] 时,空气流过机翼,机翼的形状可以产生升力。
机翼是飞机(吸气式发动机)的主要结构部件,用于在飞行过程中产生升力。发动机启动时,空气通过进气口吸入压缩机,增加压缩机出口的压力比。然后空气和燃料在燃烧室内混合并燃烧。当高压高温气体通过喷嘴加速时,会产生推力,推动飞机向前运动。由于这种向前运动,空气流过具有空气动力学形状的机翼。由于机翼的空气动力学形状以及伯努利原理,机翼底部的流速较小,机翼顶部的流速较高。由于这种压力差,在机翼的顶部和底部表面之间产生了升力。机翼必须具有较高的强度重量比和较高的疲劳寿命,因为它在飞行过程中要承受交替重复的载荷。固定翼飞机是一种能够使用机翼飞行的飞机,例如航空飞机,机翼由飞行器的前进空速和机翼形状产生升力。固定翼飞机不同于旋翼飞机 [1],旋翼飞机的机翼形成一个安装在旋转轴上的转子,机翼以类似于鸟的方式拍打。滑翔机固定翼飞机,包括各种自由飞行的滑翔机和系留风筝,可以利用流动的空气来获得高度。从发动机获得前推力的动力固定翼飞机(航空飞机)包括动力滑翔机、动力悬挂式滑翔机和一些地效飞行器。固定翼飞机的机翼不一定是刚性的;风筝、悬挂式滑翔机、可变后掠翼飞机和使用机翼扭曲的飞机都是固定翼飞机。大多数固定翼飞机由机上的飞行员驾驶,但有些设计为远程或计算机控制。机翼 固定翼飞机的机翼是延伸到飞机两侧的静态平面。当飞机向前飞行 [5] 时,空气流过机翼,机翼的形状可以产生升力。
