MATLAB实现的非定常气动力机翼颤振分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，用于精确计算非定常气动力并预测机翼颤振边界。系统支持参数化机翼建模，集成频域气动力计算与结构动力学分析，助力飞行器稳定性研究。

详 情 说 明

基于非定常气动力模型的机翼颤振分析系统

项目介绍

本项目实现了一套飞行器机翼非定程气动力精确计算与颤振特性分析系统。系统通过构建振荡机翼的气动力模型，采用频域方法计算非定常气动载荷，结合结构动力学模型进行颤振边界预测。核心采用偶极子格法（DPM）进行非定程气动力计算，建立结构-气动耦合状态空间模型，运用p-k法进行颤振特征值求解，为机翼颤振分析提供完整的数值仿真解决方案。

功能特性

• 参数化机翼建模：支持通过翼型坐标、展长、弦长分布等几何参数快速构建机翼模型
• 非定常气动力计算：采用偶极子格法实现时域/频域气动力精确计算
• 结构-气动耦合分析：建立完整的状态空间模型用于耦合动力学分析
• 颤振边界预测：基于p-k法求解颤振特征值，获得临界颤振速度与频率
• 多维度结果可视化：提供颤振边界图、特征根轨迹、气动阻尼曲线等多种分析图表
• 稳定性分析：系统评估机翼在不同飞行条件下的气动弹性稳定性

使用方法

基本分析流程

1. 准备输入参数

- 设置机翼几何参数（翼型坐标、展长、弦长分布） - 定义结构参数（质量分布、刚度矩阵、阻尼系数） - 指定飞行条件（马赫数、空气密度、迎角） - 配置振荡模态参数（频率、振幅、模态形状）

1. 执行计算分析

- 运行主分析程序启动计算流程 - 系统将自动完成气动力建模、耦合系统构建和颤振分析

1. 查看分析结果

- 非定常气动力系数（升力/力矩频响函数） - 颤振边界图（速度-频率关系曲线） - 临界颤振速度与频率数值结果 - 稳定性特征根轨迹图 - 气动阻尼随速度变化曲线

参数调整与优化

用户可通过修改输入参数文件，对不同构型的机翼和飞行条件进行分析比较，进行参数敏感性研究和优化设计。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必要工具箱：控制系统工具箱、信号处理工具箱
• 内存建议：至少8GB RAM（复杂模型建议16GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，实现了从机翼几何建模到颤振分析的全流程计算。具体包括机翼网格自动生成、非定常气动力系数矩阵计算、结构-气动耦合状态空间系统构建、p-k法颤振特征值迭代求解、以及多种分析结果的可视化输出。该文件作为系统的主要入口，通过协调各功能模块的执行顺序，确保分析流程的完整性和计算结果的准确性。