[发明专利]一种对高超声速飞行器气动弹性响应的影响评估方法

权利要求书

1.一种对高超声速飞行器气动弹性响应的影响评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，针对高超声速气流中一个四边简支的方形壁板，基于Galerkin方法进行空间离散，得到位移函数的模态系数；

步骤二，根据位移函数的模态系数，评估非线性气动力对方形壁板LCO的影响，确定马赫数对非线性气动力效应的影响；

步骤三，评估非线性气动力对方形壁板分岔特性的影响，确定动压和温度对非线性气动力效应的影响；

步骤四，采用马赫数，动压和温度对非线性气动力效应的影响对基于三阶活塞非线性气动力理论进行简化，完成评估。

2.根据权利要求1所述的一种对高超声速飞行器气动弹性响应的影响评估方法，其特征在于，步骤一中，四边简支的方形壁板的气动弹性方程为：

其中，p-p_∞为作用在壁板上表面的气动压力，分别采用一阶/三阶活塞理论进行建模，一阶活塞理论基于和建立为线性形式，其中ω为横向位移，x为弦向方向，y为展向方向，Φ为Mises应力函数，为面内热应力。

3.根据权利要求1所述的一种对高超声速飞行器气动弹性响应的影响评估方法，其特征在于，步骤一中，基于Galerkin方法进行空间离散，得到位移函数的模态系数的具体方法如下：

采用一组双正弦函数作为形函数表示壁板横向位移的近似值，将形函数结合基函数，并分别沿着壁板长度和宽度积分，得到一组关于模态系数a_m(τ)的M个二阶常微分方程；

采用三阶活塞理论，得到的气动力项将额外包含的非线性气动力项；

采用四阶龙格-库塔法进行时间域内的数值积分求解位移函数的模态系数a_m(τ)。

4.根据权利要求1所述的一种对高超声速飞行器气动弹性响应的影响评估方法，其特征在于，步骤四中，评估每个非线性项在完整的三阶活塞理论中的影响，最终只保留贡献较大的项而忽略其它的非线性项从而对非线性气动力理论进行简化处理。