基于电磁干风洞的大柔性结构准模态试验研究

发布时间：2024-06-02 03:04

　　结构的频率是结构的重要动力学特性,对于飞行器来说,当机翼等大型结构在非定常气动力作用下发生变形时,其频率也会发生变化。本文介绍了一种地面电磁干风洞试验方法,利用电磁场和安培力实现气动力的模拟,在不接触模型的情况下对模型进行静动态加载。基于这种新的试验技术,建立了一种地面电磁干风洞实验方法,利用电磁场和安培力实现气动力的模拟,可有效实现对模型结构的非接触式静态和动态气动力跟随加载。利用该实验系统,研究了静动态条件下,结构质量、刚度分布对飞机内载荷的影响;结构变形对结构动力学特征的影响。结果表明,结构的弯曲变形会影响结构的弯曲和扭转频率,结构的质量和刚度分布会对结构内载荷产生较大影响。这种新的试验方法有利于研究大柔性结构的气动弹性特性,对新型飞机的设计和研制具有重要意义。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１试验原理图Ｆｉｇ．１Ｔｅｓｔｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ

接触静动态跟随加载的实现成为可能，使机翼结构在不规则阵风下载荷和响应的模拟成为可能。相对于传统的干风洞试验技术，这种方法能够避免加载设备与模型的接触干扰，可以实现在不改变模型边界条件的前提下，改变模型的受力，最大限度地实现了对“飞行状况”的模拟，并在此基础上，开展大展弦比结构静动....

图２试验系统实物图Ｆｉｇ．２Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ

图２试验系统实物图Ｆｉｇ．２Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ图３实验控制软件主程序局部Ｆｉｇ．３Ｐａｒｔｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｏｆｔｗａｒｅ２试验模型模型采用铝合金材料制造，铝合金材料模型尺寸为９２０ｍｍ×１４ｍｍ....

图３实验控制软件主程序局部Ｆｉｇ．３Ｐａｒｔｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｏｆｔｗａｒｅ

。２）利用扫频的实验方式激励模型，激振圆频率ω每１０ｓ增加１ｒａｄ／ｓ。利用激光位移传感器测量距模型根部１９５ｍｍ的测试点Ａ的位移。３）建立有限元模型，分析模型在不同激励频率下的响应，与实验结果对比分析在不同变形条件下的结构动力学特征。实验过程中使用１２根加载导线同时进行加载，则....

图４试验模型的动力学特征Ｆｉｇ．４Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｅｓｔｍｏｄｅｌｓ

为激光位移传感器本身到模型上固定点到的距离，如此测量获得在电流强度为１＋ｓｉｎ（ωｔ）Ａ的安培力的条件下结构的扫频曲线如图６所示。图６部分扫频实验结果Ｆｉｇ．６Ｐａｒｔｉａｌｓｗｅｐｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ按照同样的实验方法可以获得在其它安培力的条件下的扫频实验....

本文编号：3986758