基于相位角寻优的四旋翼无人机振动抑制分析

1

作者 孙凤楠 冯志壮 +3 位作者 苑高飞 邢龙涛 樊枫 朱艳 《振动与冲击》 北大核心 2026年第2期293-302,共10页

振动是影响多旋翼飞行器性能的重要因素之一。考虑多旋翼振动叠加特性提出一种基于相位角寻优实现多旋翼飞行器机身振动抑制的方法。以大尺寸变距四旋翼无人机为减振设计对象,首先,基于Hamilton原理构建四旋翼无人机全机动力学模型,采... 振动是影响多旋翼飞行器性能的重要因素之一。考虑多旋翼振动叠加特性提出一种基于相位角寻优实现多旋翼飞行器机身振动抑制的方法。以大尺寸变距四旋翼无人机为减振设计对象,首先,基于Hamilton原理构建四旋翼无人机全机动力学模型,采用时间有限元法计算机身振动并与试飞振动数据对比验证模型可靠性;其次,根据旋翼相位角差及振动仿真计算结果训练了不同飞行状态下的Kriging代理模型,以摄像头位置振动为目标,飞控系统位置及4副支臂与机身连接位置处振动为约束条件,采用自适应期望改进加点准则提高代理模型全局计算精度;最后,在此基础上获取了不同飞行状态下的最优相位角组合数据库,使得18 km/h、36 km/h、54 km/h及72 km/h稳定平飞状态下目标位置处综合减振效率达到81.1%、82.6%、83.8%及77.1%,证明其是一种可行的振动抑制方法,该技术为多旋翼飞行器振动控制领域的研究和技术创新提供了新的方向。 展开更多

关键词 多旋翼 振动 代理模型 减振效率 相位角寻优

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热流环境下薄壁壳结构声激振响应特征计算

2

作者 李文为 沙云东 +1 位作者 唐晓宁 杨延泽 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期53-61,共9页

针对航空发动机加力燃烧室中钝体径向火焰稳定器典型薄壁壳结构的声激振响应问题,基于耦合边界元/有限元法建立热流环境下声激振响应求解模型,研究了来流温度、声压级、来流马赫数对径向火焰稳定器典型薄壁壳结构声激振响应的影响。结... 针对航空发动机加力燃烧室中钝体径向火焰稳定器典型薄壁壳结构的声激振响应问题,基于耦合边界元/有限元法建立热流环境下声激振响应求解模型,研究了来流温度、声压级、来流马赫数对径向火焰稳定器典型薄壁壳结构声激振响应的影响。结果表明:径向火焰稳定器典型薄壁壳结构的总应力呈对称分布,在内面中线-0.43位置处最大;随着来流温度的升高,总应力呈减小趋势,应力集中区域范围缩小,但声压级对应力集中区域范围影响较小,当声压级在148~160 dB范围内时,声压级每提高3dB,总应力和Von Mises Stress峰值应力均增大约1.41倍;当来流马赫数从0.3提高到0.5时,Von Mises Stress峰值应力变化较小,仅增大约0.10%。研究结论可为径向火焰稳定器典型薄壁壳结构热流声激振响应分析提供理论依据。 展开更多

关键词 加力燃烧室 火焰稳定器 薄壁壳结构 热声载荷 振动应力 航空发动机

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热声载荷下薄壁结构振动响应试验验证与疲劳分析 被引量：10

3

作者 沙云东 王建 +1 位作者 赵奉同 骆丽 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2659-2671,共13页

由于热声环境下金属薄壁结构表现出复杂的大挠度强非线性振动响应特性,影响结构的疲劳性能与寿命,结合有限元法与降阶模态法对四边固支高温合金矩形薄壁结构的热声响应进行计算。结果研究发现:屈曲后结构出现跳变运动且应力循环呈三角... 由于热声环境下金属薄壁结构表现出复杂的大挠度强非线性振动响应特性,影响结构的疲劳性能与寿命,结合有限元法与降阶模态法对四边固支高温合金矩形薄壁结构的热声响应进行计算。结果研究发现:屈曲后结构出现跳变运动且应力循环呈三角状分布,热声载荷的相对强弱决定了跳变形式。采用改进雨流计数法、Morrow平均应力模型、Miner线性损伤累积理论计算热声疲劳寿命,屈曲前到临界屈曲时应力循环损伤量级显著增大,由10-5增大到10-4,寿命随温度增加呈先减小后增加趋势。开展薄壁结构热声试验,并将仿真计算结果与试验结果进行对比,结果表明结构的模态频率偏差不超过1Hz,动态应变响应结果的量值相当,验证了薄壁结构热声响应计算方法与模型的有效性。 展开更多

关键词 热声载荷 非线性振动响应 疲劳寿命 屈曲 跳变 试验验证

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热声激励下高温合金薄壁结构振动响应试验验证与疲劳寿命预测 被引量：6

4

作者 沙云东 王建 +2 位作者 赵奉同 栾孝驰 白文君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1847-1856,共10页

为了研究金属薄壁结构在热声循环激励下形成的内部残余应力(Residual Stress)对模态频率、响应规律及疲劳性能的影响,采用耦合的有限元/边界元法(FEM/BEM)对薄壁结构进行振动响应计算,重点研究带残余应力结构的动力学响应特性,并与试验... 为了研究金属薄壁结构在热声循环激励下形成的内部残余应力(Residual Stress)对模态频率、响应规律及疲劳性能的影响,采用耦合的有限元/边界元法(FEM/BEM)对薄壁结构进行振动响应计算,重点研究带残余应力结构的动力学响应特性,并与试验结果进行对比分析。结果表明,不同温度下基频的计算值与试验值获得很好的一致性,计算的应变响应结果与试验测试结果量值相当,验证了热声响应计算方法与模型的有效性。最终结合改进雨流计数法(Improved Rain-flow Counting)、Morrow平均应力模型、Miner线性损伤累积理论计算随机疲劳寿命。结果表明,带残余应力结构在屈曲前后温度为50℃,150℃,250℃所对应的损伤量级分别为10-7,10-4,10-7,疲劳寿命也表现出先减小后增大趋势,且硬化现象使疲劳寿命整体降低,寿命谷值随温度变化发生偏移。 展开更多

关键词 热声激励 薄壁结构 振动响应 疲劳寿命 残余应力 试验验证

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桨尖扭转分布对旋翼动载荷特性的影响

5

作者 余智豪 黄剑 +2 位作者 黄水林 樊枫 李春华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第24期10496-10505,共10页

针对常规直升机桨叶不同的桨尖扭转分布设计引起的旋翼动载荷变化的问题,建立旋翼气弹动载荷分析模型并开展不同桨尖扭转分布的动载荷分析和试验分析。针对桨叶典型的细长柔性梁特征,基于柔性多体动力学框架建立旋翼结构动力学模型,并... 针对常规直升机桨叶不同的桨尖扭转分布设计引起的旋翼动载荷变化的问题,建立旋翼气弹动载荷分析模型并开展不同桨尖扭转分布的动载荷分析和试验分析。针对桨叶典型的细长柔性梁特征,基于柔性多体动力学框架建立旋翼结构动力学模型,并针对桨尖扭转对气动环境的影响,采用双峰自由尾迹方法建立旋翼气动模型,并进行方法验证。以BO105旋翼为研究对象,进行几种桨尖扭转分布下的旋翼气动和结构载荷影响分析。结果表明:增加桨叶线性负扭转有利于提高小速度状态下的旋翼整体气动效率,对旋翼动载荷影响较小。但前飞速度增加后,桨尖产生了负升力,旋翼动载荷增加。采用桨尖正扭设计和后掠布局设计都有利于降低旋翼动载荷水平,且4 m模型旋翼风洞试验结果也验证了采用桨尖正扭设计方案的桨毂垂向力动载荷水平更低。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 动载荷 扭转分布

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热声环境下薄壁加筋结构的振动响应研究与疲劳寿命分析 被引量：7

6

作者 王建 沙云东 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第8期71-79,共9页

针对航空薄壁结构在热声载荷作用下的大挠度非线性动态响应问题,开展了矩形薄壁结构在热环境下的声激振试验与仿真计算;并将试验值与计算值进行对比。结果表明模态频率具有一致性,应变响应结果数量级相同,验证了薄壁结构热声响应计算方... 针对航空薄壁结构在热声载荷作用下的大挠度非线性动态响应问题,开展了矩形薄壁结构在热环境下的声激振试验与仿真计算;并将试验值与计算值进行对比。结果表明模态频率具有一致性,应变响应结果数量级相同,验证了薄壁结构热声响应计算方法的有效性。基于耦合的有限云/边界元法计算了加筋壁板在不同热声载荷组合下的动力学响应。重点研究了结构的热模态频率随温度的变化规律,结合功率谱密度(power spectral density)分析了应力响应在屈曲前后随温度与声压级的变化规律。采用雨流循环矩阵(M_(RFM))与雨流损伤矩阵(M_(RFD))讨论了应力循环块的分布与结构的损伤程度。最后结合改进雨流计数法、Morrow平均应力模型和Miner线性累积损伤理论计算并分析了疲劳寿命随屈曲系数与声压级的变化特征。 展开更多

关键词 热声载荷 加筋壁板 振动响应 改进雨流计数法 疲劳寿命 试验验证

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热声载荷下薄壁开孔结构振动响应与寿命预估 被引量：4

7

作者 王建 沙云东 +1 位作者 赵奉同 骆丽 《航空发动机》 2017年第3期24-31,共8页

金属薄壁开孔结构在强热声载荷下,表现出大挠度强非线性响应特性,疲劳寿命缩短。基于时域的基础上,利用有限元法(FEM)结合降阶模态法(ROM)获取4边固支开孔薄板在不同热、声载荷组合下的位移和应力的动态响应,并进行响应时间历程和功率谱... 金属薄壁开孔结构在强热声载荷下,表现出大挠度强非线性响应特性,疲劳寿命缩短。基于时域的基础上,利用有限元法(FEM)结合降阶模态法(ROM)获取4边固支开孔薄板在不同热、声载荷组合下的位移和应力的动态响应,并进行响应时间历程和功率谱(PSD)的统计分析。采用雨流计数法和Morrow平均应力模型,结合Miner线性累积损伤理论对结构进行疲劳寿命的预估和分析。结果表明:屈曲后的位移响应由热声载荷的相对强弱决定。此外,屈曲前结构随热、声载荷的增加,寿命缩短。屈曲后,持续跳变使得结构的寿命缩至最短;进入间歇跳变区域,间歇时间短的跳变要比间歇时间长的跳变造成的结构损伤大,即快频跳变引起的损伤更大。跳变结束后,随着温度的升高,寿命先延长后缩短。 展开更多

关键词 开孔薄壁 跳变响应 热声疲劳 功率谱密度 雨流计数

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薄壁结构在热声载荷下的疲劳寿命分析与试验验证 被引量：3

8

作者 王建 沙云东 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2017年第3期11-15,5,共6页

数值研究了热声载荷作用下薄壁结构的动态响应,并开展了薄壁结构的热声激振试验,获取了薄壁结构的热模态频率与不同热声载荷下的动态响应结果。采用热声疲劳寿命预估模型,仿真分析了薄壁结构疲劳寿命随声压级和温度的变化规律。试验与... 数值研究了热声载荷作用下薄壁结构的动态响应,并开展了薄壁结构的热声激振试验,获取了薄壁结构的热模态频率与不同热声载荷下的动态响应结果。采用热声疲劳寿命预估模型,仿真分析了薄壁结构疲劳寿命随声压级和温度的变化规律。试验与仿真结果对比表明,试验与仿真的模态频率具有一致性,应变响应量级相同。屈曲系数由0增加到1.8,GH188金属薄壁结构疲劳寿命呈先降低后增大趋势。验证了热声试验方法的合理性与可靠性,以及薄壁结构热声响应仿真方法与模型的有效性。薄壁结构在屈曲前/后过程中表现出稳定-失稳-再稳定的过程。 展开更多

关键词 航空航天 薄壁结构 热声载荷 疲劳寿命 试验验证 屈曲 模态频率

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三维桨尖旋翼气弹响应特性影响分析

9

作者 余智豪 程毅 李春华 《动力学与控制学报》 2025年第8期49-58,共10页

针对带有前/后掠、上/下反的三维桨尖旋翼气弹动力学问题开展旋翼气弹响应参数影响分析.基于中等变形梁理论,并针对三维桨叶梁单元连续协调问题引入节点转换矩阵以及建立变形相容原则,建立复杂三维外形旋翼气弹分析模型,并开展详细的气... 针对带有前/后掠、上/下反的三维桨尖旋翼气弹动力学问题开展旋翼气弹响应参数影响分析.基于中等变形梁理论,并针对三维桨叶梁单元连续协调问题引入节点转换矩阵以及建立变形相容原则,建立复杂三维外形旋翼气弹分析模型,并开展详细的气弹响应参数影响分析.研究表明:桨尖前/后掠布局会造成挥舞和扭转方向的耦合效应,桨尖上/下反布局会造成摆振和扭转方向的耦合效应,尤其是在大速度状态下,桨叶弹性扭转受三维桨尖布局变化影响明显. 展开更多

关键词 直升机 旋翼 气弹响应 上反 后掠

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长行程磁悬浮平面作动器的动力学建模与非线性模型预测控制方法

10

作者 胡棋誉 陆泽琦 陈立群 《动力学与控制学报》 2025年第8期1-11,共11页

针对精密制造领域对高速定位和动态响应性能的严苛要求,提出了一种基于二维Halbach永磁阵列和印制线路板(printed circuit board,PCB)线圈阵列的长行程磁悬浮平面作动器设计与控制方法.基于磁场分布的谐波模型,建立了磁悬浮平面作动器... 针对精密制造领域对高速定位和动态响应性能的严苛要求,提出了一种基于二维Halbach永磁阵列和印制线路板(printed circuit board,PCB)线圈阵列的长行程磁悬浮平面作动器设计与控制方法.基于磁场分布的谐波模型,建立了磁悬浮平面作动器的动力学模型,分析了平动和旋转运动中的磁力与力矩耦合效应.揭示了系统的非线性动态特性,提出了非线性模型预测控制(nonlinear model predictive control,NMPC)策略,并通过优化控制输入,实现了复杂路径的高精度轨迹跟踪.结果表明,该方法在跟踪任务中表现出高精度、强鲁棒性和快速动态响应性能. 展开更多

关键词 磁悬浮平面作动器 动力学建模 非线性模型预测 轨迹跟踪

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基于降雨分布不均匀性的空间插值方法适用性研究 被引量：15

11

作者 郭卫国 陈喜 张润润 《水力发电》 北大核心 2016年第6期14-17,38,共5页

为定量评估降雨空间分布不均匀程度,以史灌河流域为研究区选取48个雨量站1998年到1999年92场日降雨观测资料,首次提出降雨空间集中度概念,分析降雨空间集中度与面平均雨量、插值误差的关系。采用反距离权重法、局部多项式法、径向基函... 为定量评估降雨空间分布不均匀程度,以史灌河流域为研究区选取48个雨量站1998年到1999年92场日降雨观测资料,首次提出降雨空间集中度概念,分析降雨空间集中度与面平均雨量、插值误差的关系。采用反距离权重法、局部多项式法、径向基函数法、普通克里金法以及协同克里金法对拟定的站点进行空间插值,并用相对平均误差评判插值结果的好坏,分析不同降雨空间分布下各种插值方法的优劣。 展开更多

关键词 降雨插值 降雨空间集中度 方法比较 相对平均误差

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热声复合环境下薄壁锥壳结构响应计算与疲劳寿命预估 被引量：3

12

作者 王建 沙云东 +2 位作者 杜英杰 顾菘 孙智超 《装备环境工程》 CAS 2018年第12期91-97,共7页

目的研究热声复合环境下薄壁锥壳结构的动力学响应与疲劳寿命。方法采用耦合的有限元/边界元法,完成不同热声载荷下的振动应力计算。基于改进的雨流计数法,对不同热声载荷下危险点位置及典型位置的疲劳寿命进行预估。结果屈曲前随温度... 目的研究热声复合环境下薄壁锥壳结构的动力学响应与疲劳寿命。方法采用耦合的有限元/边界元法,完成不同热声载荷下的振动应力计算。基于改进的雨流计数法,对不同热声载荷下危险点位置及典型位置的疲劳寿命进行预估。结果屈曲前随温度的增加,薄壁锥壳结构的基频降低,屈曲后在一定温度范围内时,基频增加。薄壁锥壳结构的应力集中主要出现在孔边位置,基频在热声激励响应中起主导作用。低阶固有频率处存在较大峰值,高阶频带范围内的峰值较小,模态密度较高。结论在800～1000℃的温度载荷与强声载荷下,薄壁锥壳结构的疲劳寿命只能维持几个小时,所以在抗声疲劳结构设计中要考虑响应谱的频率结构,及注重结构孔边位置的结构设计。 展开更多

关键词 热声环境 锥壳结构 疲劳寿命 耦合的有限元/边界元 改进的雨流计数法

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复杂三维外形旋翼气弹稳定性分析 被引量：2

13

作者 邓景辉 余智豪 +1 位作者 周云 宋彬 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期209-215,共7页

针对带有后掠、下反构型的复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题进行分析。基于中等变形梁理论以及Hamilton原理,在桨叶运动学描述中引入节点转换矩阵在有限元总体阵组集中引入变形相容原则,建立面向复杂三维外形旋翼的结构动力学模型,并在... 针对带有后掠、下反构型的复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题进行分析。基于中等变形梁理论以及Hamilton原理,在桨叶运动学描述中引入节点转换矩阵在有限元总体阵组集中引入变形相容原则,建立面向复杂三维外形旋翼的结构动力学模型,并在算例验证的基础上针对复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题展开参数影响分析。研究表明:桨尖后掠引起挥舞-扭转结构负耦合效应,造成一阶扭转模态频率和模态阻尼比降低,一阶扭转模态阻尼最大降低90%;桨尖下反引起摆振-扭转结构正耦合效应,造成二阶摆振模态频率降低,一阶扭转模态阻尼比最大降低62%,采用后掠带下反设计会大大降低扭转稳定性。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 气弹稳定性 后掠 下反

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高温环境下薄壁试件随机振动疲劳研究 被引量：5

14

作者 王建 沙云东 +2 位作者 杜英杰 胡翼飞 张伟瑞 《装备环境工程》 CAS 2019年第8期28-32,共5页

目的研究高温环境下薄壁试件的随机振动疲劳问题。方法综述国内外随机振动疲劳研究现状,制定有效的研究方案。首先,通过有限元法完成薄壁试件的动力学响应数值仿真计算与分析,基于改进的雨流循环计数法预估薄壁试件的疲劳寿命。然后,开... 目的研究高温环境下薄壁试件的随机振动疲劳问题。方法综述国内外随机振动疲劳研究现状,制定有效的研究方案。首先,通过有限元法完成薄壁试件的动力学响应数值仿真计算与分析,基于改进的雨流循环计数法预估薄壁试件的疲劳寿命。然后,开展高温环境下薄壁试件随机振动疲劳试验,获取危险位置动力学响应与疲劳寿命。结果高温强振动环境下,结构的危险位置主要出现在固支边界或形状突变位置,且基频处的动力学响应峰值是结构疲劳寿命的主要影响因素,随温度和振动量级的增加,结构疲劳寿命呈抛物线降低趋势。结论通过仿真与试验的比对,验证了高温环境下薄壁试件随机振动疲劳仿真计算方法的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 随机振动 疲劳寿命 雨流计数法

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齿形弹性环刚度公式推导及验证 被引量：1

15

作者 李立新 《机械设计》 CSCD 北大核心 2015年第9期41-43,共3页

齿形弹性环是波纹环的一个变种,可以通过调节弹性环的设计参数调节刚度。文中通过简化弹性环的计算模型,依据刚度计算的基本原理,得出单齿的刚度计算公式,依据矢量合成原理,推导出整个齿形弹性环的刚度计算公式和简化计算公式。采用推... 齿形弹性环是波纹环的一个变种,可以通过调节弹性环的设计参数调节刚度。文中通过简化弹性环的计算模型,依据刚度计算的基本原理,得出单齿的刚度计算公式,依据矢量合成原理,推导出整个齿形弹性环的刚度计算公式和简化计算公式。采用推导的刚度公式进行齿形弹性环设计,并使用实测法和有限元法验证了弹性环刚度两种计算公式的有效性。 展开更多

关键词 弹性环 齿形弹性环 刚度公式 有限元法

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惯性平台内、外框架结构系统的动力响应分析

16

作者 王卿 裴听国 王佳民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期122-126,共5页

应用有限元数值计算方法,对某型号惯性平台内、外框架结构系统进行了动力响应分析,得到了结构系统在承受正弦周期载荷时的响应曲线、谐振频率、谐振频率点的振型及最大振幅,建立了平台内、外框架结构系统(外框架→内框架→台体)各部分... 应用有限元数值计算方法,对某型号惯性平台内、外框架结构系统进行了动力响应分析,得到了结构系统在承受正弦周期载荷时的响应曲线、谐振频率、谐振频率点的振型及最大振幅,建立了平台内、外框架结构系统(外框架→内框架→台体)各部分响应的传递关系。通过分析计算,对如何提高结构系统的动态性能提出了方法和建议,为今后型号的改进和设计奠定了基础。 展开更多

关键词 惯性平台 内 外框架 结构系统 有限元 动力响应

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复合载荷作用下飞机机身壁板快速优化设计方法 被引量：2

17

作者 苏雁飞 赵占文 惠红军 《强度与环境》 CSCD 2021年第3期22-27,共6页

建立了飞机机身壁板在剪切、弯矩和扭矩复合载荷作用下的安全裕度之计算公式,编写了满足强度要求的优化迭代算法,应力计算结果与有限元分析结果吻合良好。不需要借助有限元软件即可实现应力分析、强度计算与优化迭代一体化流程,缩短了... 建立了飞机机身壁板在剪切、弯矩和扭矩复合载荷作用下的安全裕度之计算公式,编写了满足强度要求的优化迭代算法,应力计算结果与有限元分析结果吻合良好。不需要借助有限元软件即可实现应力分析、强度计算与优化迭代一体化流程,缩短了机身壁板优化设计周期。本文流程和方法同样适用于异形剖面机身壁板的参数优化设计,应用范围广。 展开更多

关键词 机身壁板 复合受载 优化 飞机

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大前进比变转速旋翼气弹动力学建模与载荷特性分析 被引量：6

18

作者 余智豪 周云 宋彬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期17-22,共6页

针对大前进比变转速旋翼气弹动力学问题开展分析研究。基于Hamilton原理以及中等变形梁理论建立旋翼动力学方程,并针对大反流区气动力计算方法和大前进旋翼气弹配平计算方法进行修正,集成考虑大前进比的旋翼气弹计算模型。在旋翼动力学... 针对大前进比变转速旋翼气弹动力学问题开展分析研究。基于Hamilton原理以及中等变形梁理论建立旋翼动力学方程,并针对大反流区气动力计算方法和大前进旋翼气弹配平计算方法进行修正,集成考虑大前进比的旋翼气弹计算模型。在旋翼动力学模型的验证基础上,开展大前进比下变转速旋翼气弹动力学计算分析。通过计算桨叶剖面气动和结构载荷表明:随着前进比增加,反流区内桨叶剖面出现周期交变的脉冲式法向力和气动力矩;桨叶挥舞、摆振弯矩随转速降低而增加,且在接近共振转速频率时挥舞和摆振弯矩明显增加。提取桨叶结构载荷中的气动部分,表明脉冲气动力会带来显著的气动部分变化。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 变转速 大前进比 振动载荷

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旋翼干扰对共轴刚性旋翼振动载荷影响分析 被引量：2

19

作者 余智豪 张仕明 +1 位作者 宋彬 周云 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1188-1195,共8页

针对旋翼干扰下的共轴刚性旋翼振动载荷问题开展计算分析。结合中等变形梁理论的结构动力学模型和含非定常自由尾迹的双旋翼气动模型,建立共轴刚性旋翼振动载荷计算模型。以XH-59A旋翼为研究对象,在模型验证的基础上详细分析旋翼俯仰角... 针对旋翼干扰下的共轴刚性旋翼振动载荷问题开展计算分析。结合中等变形梁理论的结构动力学模型和含非定常自由尾迹的双旋翼气动模型,建立共轴刚性旋翼振动载荷计算模型。以XH-59A旋翼为研究对象,在模型验证的基础上详细分析旋翼俯仰角α、间距D以及交叉角Ψ对共轴刚性旋翼振动载荷特性影响。研究表明:增加旋翼俯仰角α会降低桨毂垂向力F_(z)和俯仰力矩M_(y)的3Ω谐波幅值,但会大幅增加滚转力矩M_(x)的3Ω谐波幅值,在高速前飞时利用俯仰角参数能调节桨毂谐波幅值水平;旋翼间距D越小,桨毂谐波幅值越高;交叉角Ψ对桨毂滚转力矩M_(x)和俯仰力矩M_(y)谐波幅值影响较大,在30°交叉角下滚转力矩M_(x)的3Ω谐波幅值增加量要高于俯仰力矩M_(y)的3Ω谐波幅值减少量,而0°交叉角下的桨毂振动载荷整体水平更低。 展开更多

关键词 直升机 共轴刚性旋翼 振动载荷 旋翼干扰

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