机翼颤振是指其在均匀气流中受到气体动力、惯性力和弹性力的耦合作用而发生的一种不衰减振动,严重降低了飞行器的飞行安全。本文基于Theodorsen气动模型,通过U-g法对机翼进行了颤振计算。探究了不同机翼展弦比和空气密度对机翼颤振速度的影响。结果表明,机翼的展弦比增大后会降低机翼的颤振速度;而空气密度的大小与机翼颤振速度呈现负相关。

机翼颤振模型是一种观测气动弹性颤振现象的实验装置。利用风洞、振动采集系统等仪器设备,在人为控制风速、振动扰动等条件下,引起模型的气动弹性动力失稳,进入自激振动(颤振)状态。通过观察、测定和分析响应信号,帮助学生理解颤振发生的力学机制,获得气动弹性的相关知识,并发展防颤振设计的能力。本文基于气动弹性力学设计、结构弯扭刚度解耦技术、3D打印等创新手段,开展颤振风洞试验模型的自主设计与研发,应用该模型开展气动弹性教学,获得了实践教学数据。目前机翼颤振教学实验与飞行器结构力学、气动弹性概论等课程一起,共同组成了飞行器设计与工程(飞设)专业核心课程体系,是工科飞设专业的重要教学实践环节。