二元机翼迟滞非线性颤振特性及其频率策略优化

本文主要探讨了迟滞非线性在二元机翼气动弹性运动中的作用和影响，特别是在俯仰方向的振动特性。作者首先利用多项式迟滞非线性模型构建了一套描述二元机翼在来流速度变化下的气动弹性运动方程，然后借助数值积分方法，如龙格-库塔法进行求解。通过系统的动态分析，研究者发现当速度增加时，俯仰方向的振动中高阶分量显著增多，并且导致了高频振荡，即所谓的高次分叉现象。 重点集中在两个关键参数上：一是机翼与周围空气的质量比，它直接影响到机翼的动态响应；二是沉浮与俯仰这两个自由度的自然振动频率比率。研究发现，这个比率对非线性颤振速度边界有显著影响。较高的频率比有助于减少迟滞非线性效应带来的负面效应，因为它能够减缓或抑制高阶振动成分的增长，从而降低颤振风险。 作者通过绘制随来流速度变化的分叉图和频谱分析，直观地展示了这种关系，揭示了在设计和控制过程中，如何通过优化这些参数来增强机翼的稳定性和避免颤振。这项研究对于理解和控制飞行器在高速飞行条件下的气动稳定性具有重要的理论价值和实践意义，为飞行器的设计提供了科学依据，同时也为颤振控制策略的开发提供了新的视角。 这篇文章深入剖析了迟滞非线性对二元机翼颤振行为的影响，为航空工程领域的振动控制和颤振分析提供了有价值的研究成果，对于提升飞行器的性能安全具有重要意义。