本技术公开了一种针对宽频激波抖振的联合控制机翼设计方法,属于流动协同控制领域,包括:设计后掠机翼几何模型,并仿真得到后掠机翼的流场快照和响应曲线,利用DMD动态模态分解进行处理,得到一阶主导模态结构云图,并确定后掠机翼抖振类型、控制装置和位置参数设计方法,得到更新后的后掠机翼几何模型;根据更新后的抖振类型和更新后的响应曲线进行验证,完成后掠机翼的设计。本发明基于DMD动态模态分解技术,通过分析后掠机翼的流场数据得到抖振类型,针对机翼的流动特性选择相应的控制装置和位置参数设计方法,能够针对性地抑制和消除机翼抖振,降低机翼设计中的参数优化难度,提升设计效率。
背景技术
为了降低波阻,避免机翼剧烈失速,需要进行跨声速飞行的飞行器大都采用后掠翼,但是后掠翼上会出现更为复杂的跨声速抖振流动。后掠翼的激波面除了在每个流向剖面上表现为与二维问题相似的前后往复运动之外,从三维特征上呈现了激波面的展向波动现象。因此,不同于二维翼型的跨声速抖振频谱表现出明显的峰值,三维后掠机翼跨声速抖振会有一定的宽频特性,存在弦向和展向两种失稳模式。此时单一控制装置无法同时消除三维跨声速抖振两种失稳模式所造成的不同方向上的宽频脉动载荷现象。因此需要设计针对跨声速流动宽频多失稳模式的联合控制机翼。
但是,由于联合控制待寻优参数过多,如果能够通过流场特征分析指导部分控制参数设计,便能够降维联合控制参数空间,提升控制律设计效率。DMD(Dynamic ModeDecomposition,动模态分解)方法作为一个流场区域的全局稳定性分析方法,能够表征空间中不同流动结构模态沿流向的发展历程,具有指导控制装置位置参数和形状参数的潜力。
实现思路