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在飞机打样设计阶段除了需要满足结构强度和刚度要求外,还必须满足颤振稳定性要求,根据相似理论,并利用结构优化设计方法,对某机翼低速颤振吹风模型的动力特性-包括模型的一阶弯曲、一阶扭转和二阶弯曲频率进行了设计。改变了过去那种凭经验反复试凑的设计调参方法,提高了模型设计的效率,缩短了设计周期,具有良好工种应用前景。 相似文献
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复合材料大展弦比机翼动力学建模与颤振分析 总被引:5,自引:0,他引:5
新一代航空结构广泛采用复合材料,对复合材料机翼的气动弹性工程化建模和分析是飞机设计的重要任务。应用气动弹性分析理论和方法,对复合材料大展弦比机翼进行了结构有限元建模、模型修正、固有振动特性计算、部件发散与颤振工程分析。本文使用MSC/NASTRAN软件,在复合材料大展弦比机翼的初步静力分析模型基础上,依据结构图纸、相关试验结果反复修改得到合理的机翼结构动力学有限元模型,固有振动计算中采用动力减缩方法消除局部模态并提高计算精度,采用亚音速偶极子格网法求解非定常气动力,并对单独机翼进行了发散和颤振计算分析。 相似文献
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依据某大型飞机T尾几何尺寸和将进行试验的风洞特性,按照相似理论,确定了T尾低速颤振模型缩比比例系数。按照实际结构的动力特性,经过多轮分析计算,提出了模型设计方案。通过梁架模拟T尾振动特性、框段模拟T尾外形,加工制造了T尾低速颤振模型。特别是设计了一系列变参机构以模拟对颤振特性有显著影响的平尾迎角和上反角,也可调整平尾的俯仰刚度以及T尾和机身连接刚度,以实现相应参数的变化,研究这些参数对颤振特性的影响。 相似文献
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在低速颤振模型的设计中,经常会出现试验模型的质量和刚度分布与理论计算存在差异的情况,这些差异势必导致颤振特性的变化,为了研究质量,刚度变化对颤振特性的影响,采用一理想平板计算机模型为研究对象,首先从颤振理论上进行了分析,然后计算分析了质量和刚度变化对颤振特性的影响,最后给出了分析结论。 相似文献
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低速颤振模型的动力学特性设计 总被引:1,自引:0,他引:1
郝红武 《西安航空技术高等专科学校学报》2004,22(1):7-9
飞机在打样设计阶段除了需要满足结构强度和刚度要求外 ,还必须满足颤振稳定性要求。根据相似理论 ,并利用结构优化设计方法 ,对某机翼低速颤振吹风模型的动力特性 (模型的一阶弯曲、一阶扭转和二阶弯曲频率 )进行了设计。此方法改变了仅凭经验反复试凑的设计调参方法 ,提高了模型设计的效率 ,缩短了设计周期 ,具有良好的工程应用前景。 相似文献
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机翼多外挂布局颤振设计是在不改变机翼结构的条件下,对各外挂物的弦向布局位置和外挂联接刚度(包括侧摆、俯仰及偏航刚度)进行设计,使颤振速度在满足给定的约束条件下最大。相对机翼单外挂颤振设计,进行机翼多外挂布局颤振设计更易出现颤振分支改变等问题,使得多外挂颤振优化设计难度增大,针对这些困难,提出了一种机翼多外挂布局颤振优化设计的工程方法。方法利用单外挂设计的技术和程序,将多外挂设计转化为多步单外挂设计的迭代。算例表明,这一方法是可行的,优化后模型的颤振速度提高了27.6%。 相似文献
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结合L8和N5A飞机的设计特点,对操纵面颤振规律,全复合材料垂尾颤振特性,风洞试验模型的动相似反设计等气动弹性技术作了研究。介绍了这些技术在L8和N5A飞机设计中的应用情况。 相似文献
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低速全模颤振试验悬挂支撑系统 总被引:1,自引:0,他引:1
为适应日益增多的低速风洞全模颤振试验的需要,发展颤振试验技术,在气动中心低速所3.2m 风洞建立了一套通用的悬挂支撑系统。该悬挂系统分为垂直和水平两部分,水平悬挂系统由水平钢索装置和张紧机构组成。系统可提供模型沉浮、俯仰、横侧向、偏航和滚转5个方向的自由度;可单独改变模型某一方向的自由度而不影响其它方向的自由度;可确保模型上下、左右、前后位置都处于试验段正中心;可方便地调整模型的迎角和滚转角。对采用该悬挂系统的颤振模型,文中提供了技术要求和参数选择方法。采用同一颤振模型在3.2m 风洞与TsAGI的T-103风洞进行了对比试验,得到的颤振临界速度、频率基本一致,证明该套悬挂系统设计合理,可以应用于低速全模颤振试验。 相似文献
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提出了直升机模型桨叶颤振试验技术及试验方法。通过激桨叶的扭转频率、测桨叶的挥舞响应,试验得到了桨叶颤振裕度与旋翼转速、桨叶弦向有效重心位置及桨叶扭转刚度之间的关系,即桨叶颤振裕度随旋翼转速的提高而降低;在相同转速下,桨叶扭转刚度越低或桨叶弦向有效重心位置越后。 相似文献
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对于复合材料后掠翼机翼,扭转发散问题一般并不突出,其操纵面的操纵效率和颤振临界动压是比较关心的两个问题.文章采用 COMPASS 软件,对某复合材料后掠翼飞机进行了操纵效率分析,并重点计算了该机在不同高度下颤振速度随马赫数的变化情况,详细分析了机翼振动、颤振特性随蒙皮不同铺层比变化情况.结果表明,舵面操纵效率随着马赫数的增加而降低,飞机设计要通过设计参数调整选择合适的副翼反效动压与扭转发散动压之比,使飞行范围内的操纵效率尽可能高;同时复合材料后掠机翼的弯扭耦合效应相当突出,而复合材料剪裁可以调整0°、±45°、90°铺层比例,提高结构扭转刚度,从而提高飞机颤振速度 相似文献
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风力机叶片气动弹性实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
风力机叶片在风洞中作气动弹性实验的模拟方法、简化原理、模型设计原理和数据处理等有关问题及其弯曲/摆振颤振模型的地面实验和风洞吹风实验结果,文中都进行了讨论,根据模型实验的频谱和时域图,分析模型可能发生颤振的速度,用“频率重合理论”确定了模型的颤振点以及发生颤振时的颤振速度和颤振频率。 相似文献
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颤振模型设计是动力学反问题 ,其数学实质即广义特征值问题的反演。从反演可解性的基本理论出发 ,以某型号飞机高、低速颤振模型结构设计为背景 ,提出了模型结构设计必须遵循的准则。为减少模型结构设计的盲目性 ,提供了一个实用而有效的工具 ,并以具体的数值例子 ,说明了这个设计准则的实际应用。 相似文献
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分析了全动翼面的非线性环节,并以目前国内规模最大、精度最高、技术最先进的地面共振试验系统——VXI-640系统为试验手段,运用多点正弦激励下的相位共振法对某型飞机全动翼面进行了模态测试,试验模态纯度高正交性好。以试验模态为数据依据,采用三种气动模型对某型飞机全动翼面进行了颤振分析,分析结果合理,从而论证了基于高精度GVT试验模态进行颤振分析的实用性和可靠性。基于GVT试验设计技术和共振试验虚拟技术,分析了未来利用修正GVT试验数据进行颤振分析的前景。 相似文献
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大展弦比复合材料机翼的非线性颤振分析 总被引:4,自引:0,他引:4
大展弦比机翼在气动力作用下产生较大变形,颤振速度和颤振频率随之发生明显变化,线性理论难以获得比较合理的解答。综合考虑了结构几何非线性、气动非线性和材料各向异性对机翼运动状态的影响,将复合材料机翼建模为非线性薄壁单闭室截面梁,建立机翼的运动方程,并使用小扰动分析的方法得到机翼在平衡位置附近的振动方程。采用Theodorsen非定常气动理论构建气动模型,获得机翼在平衡位置附近的非线性颤振方程,并利用v-g法判定机翼颤振稳定性。通过算例演示了一些非线性颤振的特点,讨论了铺层角、展弦比、机翼线密度等参数对颤振速度的影响,并与线性理论得到的结果进行对比。 相似文献
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地面颤振模拟试验是一项以真实飞行器结构作为试验对象,并利用激振器模拟非定常气动力的颤振验证试验技术。本文通过在地面颤振模拟试验的基础上引入热环境模拟设备,进一步研究热颤振地面模拟试验技术。建立了综合考虑多工况的气动插值点优化方法,然后利用Kriging代理模型构建了适用于时变温度场中结构的非定常气动力降阶模型,同时设计了气动加热环境地面模拟及热环境下结构的激励与响应测试方案,最终基于钛合金机翼模型搭建了热颤振地面模拟试验系统,并对时变颤振边界进行跟踪测试。试验结果表明,在激振力控制器的设计控制频带内试验结果与仿真结果吻合较好,但鲁棒控制器较窄的控制带宽限制了热颤振地面模拟试验的适用范围。 相似文献
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大展弦比复合材料机翼失速颤振分析 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了大展弦比复合材料机翼在较大迎角状态下的失速颤振特性,探讨了结构几何非线性和由复合材料剪裁产生的刚度耦合效果对机翼失速颤振特性的影响.首先,将复合材料机翼建模为转角和位移均可为有限值的非线性薄壁单闭室截面Euler梁,并在综合考虑结构几何非线性、气动非线性和材料各向异性对机翼运动状态的影响的基础上,建立机翼的运动微分方程.然后,使用小扰动分析的方法得到机翼在平衡位置附近的振动方程,采用ONERA半经验的非定常失速气动力模型,获得机翼在平衡位置附近的非线性失速颤振分析方程.最后,利用谐波平衡法求解并判定机翼颤振稳定性.通过算例,首先验证了算法的正确性,然后研究了几何非线性对失速颤振的影响,并讨论不同的复合材料铺层方式导致机翼失速特性的改变. 相似文献