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张家应: 作品数：14 被引量：20H指数：2; 供职机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院更多>>; 发文基金：北京航空航天大学“唯实”青年教师基金国家重点实验室开放基金国家自然科学基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术理学机械工程更多>>

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非线性二元机翼颤振的逆动力学控制及其不确定性研究: 针对结构存在刚度非线性的前、后缘操纵面二元机翼,本文采用逆方法并结合反馈线性化方法实现了控制律设计,并通过Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的收敛性。此外,结合工程中存在的随机误差影响,本文通过蒙特卡洛方法得到不同...; 张晨曦张家应王青云; 关键词：二元机翼非线性控制参数不确定性蒙特卡洛方法

基于板梁耦合模型的鱼骨柔性翼颤振特性分析: 基于柔顺轻质思想设计的柔性机翼会在气动载荷作用下引发结构响应,进一步导致颤振。传统颤振分析中结构建模分别针对不同展弦比机翼采用梁模型和板模型来满足精度需求,但是针对鱼骨柔性翼这类新型柔性变弯度机翼,单独采用梁模型或板模型...; 黄可张家应王青云; 关键词：颤振分析

基于逆方法的非线性二维翼面控制: 非线性颤振的主动控制是气动弹性领域的研究热点,通过控制舵面偏转来抑制机翼颤振也是当前热门的研究方向之一。当目标系统中存在约束、不确定性和干扰等问题时,研究具有低阶、稳定性好的非线性颤振主动控制方法具有重要意义。本文研究的...; 张晨曦张家应; 关键词：非线性系统二元机翼

基于非均匀梁模型的二维柔性机翼固有振动分析被引量：3: 2023年; 变体飞行器通过光滑连续的结构变形改变气动特性,从而提高飞行器的飞行性能,具有很大的应用前景.由于这类新概念飞行器主要通过改变自身结构形状以获得最佳工作性能的需求,因此具有变形大、质量轻等特点,较容易发生结构振动响应.本文研究了一种以柔性变后缘作为变体形式的二维柔性机翼等效建模方法,基于非均匀梁模型假设,建立了该柔性翼的动力学模型.通过利用Frobenius方法得到解析解及固有频率,并用有限元方法进行对比验证,发现前4阶固有频率的误差均在1%以内,每阶固有频率对应的振型一致.通过3D打印工程塑料ABS和硅胶蒙皮材料制备了柔性机翼结构件,并通过动态测量法和拉伸试验分别测定了打印材料和硅胶蒙皮材料的杨氏模量,搭建振动响应实验平台对制备的柔性机翼试验件进行振动试验.对比发现模型振动试验获得的基频与理论模型结果一致,并与有限元方法误差在3%以内.本文通过理论分析和实验验证,建立了二维柔性机翼等效建模方法,研究结果将为柔性变后缘结构动力学特性分析及其控制应用方面提供理论支持.; 黄可张家应王青云

鱼骨柔性翼等效结构建模及其气动弹性特性分析: 2024年; 鱼骨柔性翼(Fish bone active camber,FishBAC)是一种依靠结构变形实现机翼弯度变化的结构形式,相较于传统的离散式控制面和增升装置,可以在实现机翼弯度变化的同时保持气动表面的连续与光滑。然而,其依靠结构弹性变形实现机翼变弯度的基本特征可能引发潜在气动弹性问题。针对柔性翼潜在的气动弹性问题,本文从结构特性和气动弹性特性两方面进行了研究。在结构特性方面,基于欧拉梁理论和逐段刚化法建立等效结构模型,经有限元验证发现简化模型在计算非均质梁结构保持精度的同时提高了计算效率。在气动弹性特性分析方面,基于等效刚柔耦合翼型模型和非定常气动理论完成了气动弹性特性分析。结果表明,FishBAC建模时需考虑结构柔性,忽略结构柔性会对气动弹性特性的预测存在一定偏差。在驱动力矩低于1.5 N·m时,本文简化的等效结构模型可较好地预测考虑静气动弹性特性的机翼结构形变。使用本文提出的翼型模型考虑结构存在刚柔耦合特性,并预测柔性段所发生的弯度颤振,简化模型与MSC Nastran相比在颤振速度预测上保持了一致性。; 黄可张家应王晨; 关键词：气动弹性颤振分析

折叠变展长机翼结构设计及其主动控制: 超轻型平流层无人机由于其超大展弦比、低刚度、低雷诺数等技术特点,对结构、气动、控制等相关设计提出了巨大挑战。本项目以超轻型平流层无人机为背景,引入机翼变展长技术提升气动性能,为临近空间飞行、火星长航时探测等需求提供技术支...; 武冠振张家应; 关键词：动力学主动振动控制

双稳态压电复合材料层合板的共振驱动及其优化设计: 在经典层合板理论的基础上,引入冯卡门非线性项,考虑横向剪切变形,采用瑞丽-里兹法和哈密顿原理建立了双稳态层合板的动态解析模型,得到稳定构型的精确解。对结构进行系统参数分析和动力学分析,根据其力学特性提出了共振驱动的方法及...; 刘雨婷张家应王青云

含MFC驱动器的双稳态复合材料层合板动力学特性研究: 在变体飞行器设计、流动控制和能量采集等领域,双稳态结构的动力学特性为实现结构形状动态变化提供了一种新思路,其独特的非线性特性和局部强稳定性为研究变体结构提供了重要的理论基础和应用价值。本文将以含有MFC驱动器的中心固支的...; 刘雨婷张家应; 关键词：非线性动力学

基于多稳态蒙皮的鱼骨柔性翼结构特性研究: 多稳态蜂窝结构既具有传统蜂窝结构的刚度各向异性,又具有较大的可逆形变,因此十分符合变弯度柔性机翼大变形蒙皮所需的结构特性。该可逆形变特性主要源于其自身弹性结构不稳定性,可以实现相较于传统材料在变形方向更大的变形。此外,多...; 黄可张家应; 关键词：柔性机翼智能蒙皮变体飞行器

面向结构振动控制的压电作动器优化配置研究被引量：15: 2012年; 为了研究压电主动结构振动控制当中作动器的位置优化问题,从系统的状态空间方程出发,在系统可控性Gram矩阵特征值的基础上来描述性能指标,以输入的能量吸收率为优化目标函数,提出了一种新的位置优化配置准则。利用有限元分析(FEA)方法分析作动器的配置,并与遗传算法(GA)结合进行优化计算,计算过程中对作动器的位置采用二进制编码加以描述。通过对一压电简支板结构的仿真计算对该方法进行了验证,并与其他几种不同的配置方法进行对比,从而证明了新方法的优越性。; 王军杨亚东张家应苏洪波; 关键词：智能结构压电作动器遗传算法有限元分析