中型中程涡桨类飞机非经典气弹问题的工程应用

发布时间：2021-08-16 16:18

　　在工程实践中,一些非经典颤振问题不能简单套用常规颤振分析方法。从工程颤振设计和计算的角度,对活动舵面气动影响、机翼—吊挂系统、带间隙系统、考虑旋转效应的机翼—发动机—螺旋桨系统等的气弹特性进行了讨论,并提出工程应用方法。 

【文章来源】：自动化应用. 2020,(12)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

极限环颤振图解分析

旋转颤振的物理本质是，在不考虑阻尼力的情况下，静止的螺旋桨所存在的俯仰和偏航两个振动自由度彼此无耦合，但当螺旋桨在真空中旋转时，陀螺力矩的作用会使俯仰和偏航运动产生耦合。这种耦合具体表现为，如果给系统一个初始的俯仰角位移，当系统弹回时产生的角速度将引起偏航轴上的陀螺力矩。这个力矩会导致系统的偏航运动，继而又会引起俯仰轴上的陀螺力矩，如此交互影响下去。系统所存在的陀螺力矩虽然会使俯仰和偏航运动产生耦合，但还不能产生旋转颤振[2]。这是因为系统要维持自激振动必须存在一个部件以一定相位周期地向系统输入能量来抵消阻尼的能量消耗，从而使系统维持中性平衡。空气中旋转螺旋桨所产生的气动力就能起到这种作用。当螺旋桨作小幅俯仰运动时，在螺旋桨平面内会产生与俯仰角度成正比的垂直气动力和偏航气动力矩，同时，还会产生与角位移变化率成正比的非定常气动力。这些气动力中有一部分能驱动旋转模态运动，这部分力输入的能量与系统阻尼耗散能量平衡时，就发生旋转颤振。实际工程中，考虑到Nastran无法计算陀螺力矩和螺旋桨气动载荷，因此采用二次开发的方式，将螺旋桨气动载荷影响通过片条气动力理论写入气动阻尼矩阵和刚度矩阵中，得到机翼—吊舱—螺旋桨的旋转颤振解析方程，如图2所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]带飞行控制系统飞机颤振试飞的结构动响应研究[J]. 李秋彦,陈国平,杨智春.  机械科学与技术. 2007(09)
[2]带延迟反馈控制的二元机翼颤振稳定性分析[J]. 李斌,杨智春,谷迎松.  机械科学与技术. 2007(01)



本文编号：3345997