MEModern Engineering2996-69732996-6981Art and Technology10.61369/ME.2026040003Article基于CFD/CSD强耦合的复合翼eVTOL流固耦合数值仿真与气动弹性机理研究https://artdesignp.com/journal/ME/3/4/10.61369/ME.2026040003连少钦2026342026-04-20复合翼电动垂直起降飞行器（eVTOL）因其高安全性和巡航效率成为低空经济城市空中交通的主要形式，其通常使用轻质复合材料制成的柔性机翼，在转段过程中存在旋翼下洗流与柔性机翼强烈相互作用问题，极易诱发颤振和极限环振荡等气动弹性问题，传统解耦仿真方法难以捕捉非线性强耦合特性。本文针对复合翼eVTOL建立了基于CFD/CSD分区强耦合数值仿真的框架，基于重叠网格技术模拟了旋翼旋转运动，并结合分离涡模拟（DES）湍流模型，开展了全飞行工况下的流固耦合分析，通过对刚性机翼及柔性机翼气动参数、结构变形对比，揭示了转段过程中的涡-翼耦合干扰机制以及结构刚度、过渡速率对气动弹性稳定性的影响。结果表明：柔性机翼最大形变出现在转段中后期，其翼尖最大位移可达8.72 mm，与刚性机翼相比，升力系数波动增加12.6%；由旋翼滑流引发的非定常气动载荷是引起机翼振动失稳的主要原因。研究可为复合翼eVTOL轻量化设计和气动弹性控制以及飞行安全边界划定提供参考。复合翼eVTOL,CFD/CSD强耦合,流固耦合,数值仿真,气动弹性

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