势流中任意夹紧弹性薄板的动力学与不稳定性及其在形状变形翼型中的应用

本工作的目的是研究软形状变形构型的动力学与稳定性，具体而言是前翼型段与后翼型段之间的相互作用模式。最初我们给出若干稳态解，例如由气动力导致的偏转抵消，以及通过翼型的连续驱动在两个预定义弯度之间的转变。稳态结果通过基于商用软件的数值计算进行了验证。然后我们通过假设小偏转并应用多尺度分析来获得稳定性条件，从而考察稳定性和瞬态动力学。该条件通过一阶修正的正交空间模态的相容方程得到。结果给出了最大稳定速度作为弹性阻尼、流体密度和夹紧位置的函数。结果表明，对于各种不同的离散夹紧位置，前后段之间的相互作用是不稳定的主导机制。随着夹紧位置接近前缘，前后段之间相互作用动力学引起的不稳定性变得更加显著。给出了稳定与不稳定构型的若干瞬态动力学，以及由翼型固有频率下的循环驱动引发的不稳定动力学。