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。

文章基于COMSOL软件应用Bingham模型模拟磁流变液(magnetorheological fluid,MRF)的流变特性,针对永磁型的磁流变阻尼器(magnetorheological damper,MRD)因结构特点不能准确计算阻尼通道等效工作长度的问题,利用有限元方法建立阻尼器的磁流耦合场有限元模型,通过模拟计算分析不同挡位下阻尼器内部的磁场分布、黏度分布以及在1个加载周期下阻尼器的滞回曲线,并将阻尼器在0挡位下的有限元计算值与试验值进行了对比。结果表明:阻尼通道内的磁场分布是不均匀的;在低速阶段,有限元仿真值与试验值存在滞后问题,当脱离低速阶段后仿真值能够很好地描述阻尼器的动力特性;应用磁流耦合的方法得到的计算值能较好地描述阻尼器的动力特性,为永磁型MRD的设计研发提供了一种具有参考价值的数值方法。