柔性薄膜翼的非稳定气动弹性特性和尺度关系
摘要：非定常非线性气弹性相互作用数值研究 两维柔性翅膀在高攻角下的非定常非线性气弹性相互作用特性进行了数值研究。采用基于完全耦合的Navier-Stokes方程和非线性结构方程的变分气弹性求解器对耦合流体-柔性翅膀系统进行求解。通过耦合流动-结构分析，本研究旨在提供角度和气弹性数参数空间中柔性翅膀气弹性行为的物理见解和相关性。建立了气动性能的相位图以获取最佳性能的包络曲线，并确定阻力变化的过渡线。系统地考察了攻角和气弹性数对气弹性行为的影响。时均膜变形与无量纲数，即所谓的韦伯数呈正相关。基于气动力波动与惯性-弹性波动的动态平衡，提出了一种新的标度关系。可以通过调节膜振动、质量比、斯特劳哈尔数和气弹性数来调整非定常气动力。数值研究提供了设计指导，并有潜力提高具有柔性翅膀结构的微型飞行器的机动性和飞行灵活性。
作者：Guojun Li and Rajeev Kumar Jaiman
论文ID：2212.12112
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-07