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考虑随机型不确定性的浸入式颤振求解方法
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:航空学报
  • 时间:2014.8.25
  • 页码:2182-2189
  • 分类:V211.47[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术] O313[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金(11302011,11172025);高等学校博士学科点专项科研基金(20131102120051)
  • 相关项目:考虑气动力/热与结构不确定性的鲁棒气动弹性优化研究
作者: 戴玉婷|杨超|
中文摘要:

气动弹性模型中的参数不确定性一般具有一定的分布规律,为了定量分析随机型参数不确定性对颤振的影响特性,考虑气动弹性系统中广义刚度的随机型不确定性,基于浸入式随机多项式展开(PCE)方法,在传统的颤振求解方法——p-k法的基础上,提出了针对不确定性气动弹性系统稳定性分析的增广p-k法——PCEPK (Polynomial Chaos Expansion with p-k)法,并将该方法应用到某机翼的颤振分析中,研究了均匀分布下的广义刚度不确定性对颤振边界的影响,并同基于结构奇异值μ理论的鲁棒颤振分析的结果和计算效率进行了对比.最后,采用标准的蒙特卡罗模拟(Monte Carlo Simulation,MCS)方法验证了结果的正确性.研究结果表明,PCEPK法计算的颤振边界范围是该分布下的“确定”结果,不因随机样本数而改变,克服了随机方法依赖样本数的缺点.同时,与基于结构奇异值理论的鲁棒颤振分析方法相比,它能够考虑不确定性参数分布对颤振特性的影响,具有更广泛的适用范围.

英文摘要:

There is generally a certain distribution for parameter uncertainty in an aeroelastic model.In order to quantify the influence of stochastic uncertain parameters on the flutter boundary,a flutter analysis with generalized stiffness stochastic uncertainty is conducted in this work,based on the intrusive polynomial chaos expansion (PCE) theory.According to the traditional flutter solution method,namely the p-k method,an augmented PCEPK (polynomial chaos expansion with p-k) method for an uncertain aeroelastic system is presented to analyze its aeroelastic stability range.This flutter uncertainty analysis method is applied to a wing model,considering structural uncertainties with uniform distribution.A comparison of accuracy and computational time indicates that the range of flutter velocity by the PCEPK method is consistent with that obtained by the robust μ method.Finally,the standard Monte Carlo simulation (MCS) are employed to validate the results of the PCEPK method.In addition,though the parameter uncertainty is stochastic,the flutter velocity range is deterministic,invariant with the sample number,which resists the dependence on the random samples by the usual stochastic method.Moreover,the influence of the different distribution types of parameter uncertainty on flutter boundary can be obtained by the PCEPK method,which is more applicable when compared with the robust flutter analysis with μ method.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
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  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676