低速气流中二元叶片颤振数值模拟与Hopf分岔分析

摘要：

给出了一种低速来流下二元叶片颤振数值模拟、运动稳定性分析的方法:流场方面,以速度势函数形式的Laplace 方程、非定常Bernoulli 方程作为流动控制方程,利用有限单元法进行数值模拟,计算二元叶片所受气动载荷;结构方面,根据已有二元叶片沉浮、扭转结构动力模型,应用四阶Runge-Kutta 法对振动方程积分一步,得到下一时刻叶片振动的位移和速度;流动和结构方程迭代求解,实现低速来流中叶片振动的数值模拟.最后,从非线性动力学角度,利用动力系统稳定性理论、分岔理论,在相平面上对叶片振动平衡位置稳定性进行分析,对颤振发生的机理进行了研究.作为算例,着重分析了来流速度对叶片振动的影响,分析表明:来流速度增加而导致的叶片颤振是以来流速度为分岔参数的Hopf 分岔产生的结果.

关键词： 有限单元法 颤振 Hopf分岔 数值模拟 稳定性分析

作者: 张家忠 孙旭 雷鹏飞

作者单位: 西安交通大学,能源与动力工程学院,陕西,西安,710049

会议类型: 国内会议

会议名称: 第九届全国振动理论及应用学术会议暨中国振动工程学会成立20周年庆祝大会

会议地点: 杭州

会议语种:中文

页码: 204-212

在线出版日期: 2007-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）