带飞行控制系统飞机颤振试飞的结构动响应研究

对带飞行控制系统飞机在颤振飞行试验中的结构动力响应分析进行了研究,建立了采用FES(flight excitation system)系统激励和小火箭激励两种方式的动力学分析模型,在此基础上构建了软件分析平台并对某型带飞行控制系统飞机进行了应用,为该飞机颤振试飞激励方式和参数选取提供了参考依据。最后提出了气动伺服弹性和结构动响应研究下一步的发展方向。

飞机结构与气动力及飞控系统耦合分析技术

结合工程实践对飞机的气动伺服弹性稳定性检查的设计思想、理论及试验方法进行了探讨。内容包括理论背景、频率响应分析、伺服颤振分析、状态方程法以及地面耦合试验、风洞稳定性试验和飞行试验验证介绍等。在此基础上用某型飞机作为实例验证了气动伺服弹性的工程设计方法,进一步证实了本文所描述的分析和试验技术的有效性和实用性。最后提出了未来气动伺服弹性研究应开展的工作。

飞机ASE分析技术

飞机的气动伺服弹性稳定性检查是现代飞机研制中必须进行的一项工作。本文对其设计思想、理论计算方法、地面试验方法、风洞试验方法、飞行试验等内容进行了描述。

低超重高强度全复材跨声速颤振模型设计制造与试验

采用MSC Laminate Modeler模块复材结构精细建模技术,该文准确建立了某飞机部件的全复材跨声速颤振风洞试验件动力学模型,通过静、动力力学综合优化,实现了低超重模型的设计。借助于高精度预浸料铺层技术与热压成型工艺成功制备了全复材跨声速颤振模型,通过地面试验验证了该模型具有结构强度高、动力学特性精度高、分散性小、时效性好等诸多优点。复材模型简易装配技术的开发,在保证模型精度的同时大幅降低了生产成本。文中发展的低超重全复材跨声速颤振模型设计制造技术具有广泛的型号应用价值。

某1MW水平轴风力机叶片气动设计及载荷计算

基于片条理论,考虑了叶尖损失、叶根损失、叶柵影响和重载荷下对片条理论参数修正的情况下,完成了某1 MW水平轴风力机叶片的气动设计,并对其气动性能进行了评估;最后根据IEC规范对叶片在不同风况状态下进行载荷计算,所得结果可为同类风力机气动设计和结构设计提供参考。

考虑大变形的大展弦比机翼气动弹性优化设计

针对大展弦比机翼飞机自身特点,在结构大变形情况下,将弹性力学几何非线性理论引入到大柔性飞行器的气动弹性力学分析中,建立完整的几何非线性气动弹性分析方法框架。该方法主要包含两方面:结构非线性刚度和曲面气动力的计算。结合优化设计,为了提高优化设计效率,针对迭代过程进行有效简化。基于ISIGHT优化平台,发展一种适用于初步设计阶段大展弦比机翼在大变形情况下的气动弹性优化设计方法,有效地避免了结构大变形情况下线性气动弹性分析造成的设计偏差。为了摆脱对初始设计点的依赖,结合局部算法,采用组合优化策略,开展了大展弦比机翼的几何非线性气动弹性优化设计,首先应用蚁群算法定位目标极值在设计空间中所处的区域,再应用直接搜索算法对该区域精确寻优,获得更加准确的设计结果。

全动翼面间隙非线性气动弹性响应分析

战斗机全动翼面操纵系统中普遍存在间隙,其非线性特性不但影响系统地面振动试验数据的有效性,而且可能导致飞行器气动弹性稳定性边界产生偏差,因此有必要开展考虑间隙非线性的气动弹性响应分析研究。以全动翼面旋转方向间隙为研究对象,基于虚拟质量法线性化模态振型,建立一组可以表达整个响应域变形的统一模态振型;采用有理函数拟合,将频域非定常气动力转换到时域,分析不同间隙参数对应的极限环响应特性。结果表明:当全动翼面结构系统中存在间隙时,在低于线性颤振边界的特定飞行区域,翼面会出现非线性极限环振荡现象,间隙参数会影响极限环振荡幅值、频率以及极限环振荡的进入临界速压和发散临界速压。

静不安定飞机缩比模型跨声速颤振试验技术

全机缩比模型跨声速颤振试验是飞行器气弹设计验证工作的重要环节,借助该试验可研究跨声速区空气压缩性效应,并有效获得飞行器的跨声速颤振边界。通过总结、梳理多次部件级跨声速颤振试验研究经验,并基于某型翼身模态高度耦合的静不安定飞机全模试验研究,较全面地阐述了目前全模跨声速颤振模型设计、地面试验及风洞试验技术,可供工程应用借鉴。

考虑热效应的气动伺服弹性分析方法研究

高速飞行器气动加热效应会影响飞行器结构动力学特性,从而影响飞行器气动伺服弹性(ASE)稳定性,这就是热气动伺服弹性问题。在考虑热效应的飞行器动力学特性分析的基础上,结合非定常气动力分析,提出了一种考虑气动加热效应的飞行器ASE分析方法。结合工程算例,验证了该方法的有效性,并研究了热效应对飞行器ASE稳定性的影响。最后,对飞行器热气动伺服弹性设计提出了一些建议。

提高风力机性能的流动控制技术研究

为提高垂直轴直叶片风力机在低风速下的启动特性,在对5叶片的风力机大厚度、低雷诺数叶片的翼型尾缘加装Gurney襟翼进行数值模拟研究.并探讨了叶片在"外弯"与"内弯"两种布置形式下对启动扭矩和输出功率的影响.基于数值模拟结果,对5叶片H型风力机叶片尾缘加装不同高度的Gurney襟翼进行风洞试验研究,通过测量不同来流风速下风力机的转速及输出功率,验证Gurney襟翼提高风力机性能的可靠性.

基于虚拟质量的飞机颤振快速分析方法

针对研制初期,飞机结构设计参数存在严重不确定性,颤振设计工作难以快速有效推进的问题,开展了方案设计阶段飞机颤振快速分析方法研究。采用虚拟质量法,通过在原结构一定位置施加虚拟质量,建立可覆盖局部结构参数变化的统一模态振型,然后将此虚拟质量从质量矩阵中移除,以防止影响原结构的动力学特性,并采用虚拟质量模态振型对不同参数下的质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵以及气动力矩阵进行广义化,建立虚拟质量模态空间下的颤振方程,并采用g法求解,得到不同参数下的飞机颤振速度。建立了一种飞机颤振快速分析方法,在面对大量参数开展敏感性研究分析时,能有效减少模态分析次数,提高飞机方案设计阶段分析效率。通过算例对比分析可知,该方法计算精度与传统方法基本一致,满足工程需求。

飞机操纵面间隙非线性对颤振特性的影响

针对含操纵系统间隙的飞机操纵面进行了振动及颤振特性研究。在飞机GVT试验中,对含间隙的副翼采用渐进加力和施加预载两种方式进行旋转模态测试;然后采用等效线性化方法对试验结果进行模拟,并利用Zaero软件分析其颤振特性。研究结果表明GVT结果与FEM模型分析有较好的一致性,由于间隙非线性的存在,导致副翼旋转频率降低,并且在分析颤振特性时发现预载荷对颤振速度有很大影响。

具有二维间隙非线性的全动舵面动力特性研究

由于存在不同方向的间隙非线性因素,在飞机全动舵面GVT试验中发现:激励点不同,测试得到的模态结果有较大差异。通过分析全动舵面操纵系统各个环节对间隙的影响,在特定的激励点采用渐进加力法进行GVT试验,研究了旋转和弯曲二维间隙对旋转和扭转模态的影响。运用MSC.NASTRAN软件建立FEM模型进行了模态分析,研究间隙对其动力特性的影响,并与试验结果进行对比。研究结果表明,GVT试验与FEM模型分析结果有较好的相关性,并给出了不同方向的间隙非线性对全动舵面固有振动特性的影响。

折叠翼间隙对其颤振特性影响的试验研究

折叠翼飞行器是一种可以在飞行中改变自身气动外形的新型飞行器,折叠翼的折叠机构不可避免地带有间隙,间隙对折叠翼的固有振动特性和颤振特性会产生影响。通过设计合理的含间隙折叠机翼颤振模型,并通过低速风洞颤振试验研究其低速颤振特性,测试间隙对折叠机翼颤振特性的影响。试验结果表明:外翼折叠角度越大颤振速度越高,折叠翼无间隙工况下的颤振速度高于有间隙工况下的颤振速度,有间隙工况颤振速度比无间隙时降低约4%。

跨声速颤振数值模拟方法研究

建立了一套完整的跨声速颤振特性工程分析方法。首先分别利用ZTAIC法(等价片条法)、ZTRAN法(域平板法)以及CFD方法直接求解Euler(欧拉)方程3种方法,得到了跨声速非定常气动力,再采用g法求解颤振方程,并将分析结果进行了比较。对比分析表明ZTRAN法和时间线化Euler法能够快速有效地反映跨声速气动力的非线性效应,适应于工程应用上的快速跨声速颤振分析。

飞行试验颤振模态分析软件模块研发

针对运行模态参数识别中的辅助变量法(IV法)进行较详细的介绍,并结合稳态图解决了模型定阶、剔除虚假模态等问题,利用LabVIEW语言开发了具有良好人机交互界面的模态参数识别模块,并采用1个金属梁架模型作为仿真算例验证其正确性和可靠性。

不同热环境下的颤振问题初探

高超声速环境下,气动加热会严重影响飞行器结构的动力与颤振特性。文章研究了不同边界条件下气动热对结构动力学特性及颤振特性的影响。以全动平尾为对象,分析了不同热条件下其振动与颤振特性的变化。此外,采用解耦求解思路,进行了高温下弹性模量变化和热应力对平尾颤振特性影响的分析。结果表明,结构加热产生的热应力是导致其颤振速度下降的主要原因;平均温度升高会引起平尾颤振速度的明显下降,应引起重视。

大跨度超高混凝土结构贝雷架高支模施工技术

三龙湾(潭村)九年一贯制学校项目中,架空运动场施工存在跨度大、高度超高和邻近古建筑等施工重难点问题。基于此,对大跨度超高贝雷架支撑体系进行设计及受力分析。结合工程实际情况,总结贝雷架支撑体系施工工艺和模拟吊装施工等关键技术。工程应用表明,大跨度超高混凝土结构贝雷架高支模施工不仅保护了邻近古建筑,而且保证了施工质量。

蜂窝夹层复合材料舵面对FES激励的动力学仿真技术

FES (FlightExcitationSystem)试验是通过机上FES系统产生激励、并借助伺服作动器输出舵面偏度信号 ,由此达到激励飞机结构的目的。本文针对蜂窝夹层复合材料舵面与伺服作动器所组成的新系统 ,将伺服作动器的数学模型简化为二阶线性系统 ,同时建立舵面的动力学模型 ,应用MSC/NASTRAN成功地实现了对舵面机上FES试验的动力学仿真。通过分析 ,全面了解和掌握了该系统的振动特性 ,并从中找出对蜂窝夹层复合材料舵面动力响应最为敏感的因素 ,为进一步指导舵面机上FES试验、有效抑制舵面振动提供了重要参考。

胎粪性腹膜炎临床分型与治疗

胎粪性腹膜炎是指胎儿期肠穿孔,导致胎粪溢入腹腔引起的腹膜炎改变。为新生儿期严重急腹症之一。近年虽能做到及时的外科治疗及术前、后良好监护,疗效已有明显提高,但病死率仍高达30～50%。两院自1976～1990年间共收治本病45例,现报道如下。