带粘弹减摆器旋翼系统气弹稳定性试验与阻尼识别

针对带粘弹减摆器旋翼系统气弹稳定性试验中测量所得信号可能出现的大阻尼、频率成分密集及信噪比差等情况,采用数值仿真,比较基于傅立叶级数移动矩形窗法(FSMB)、Hilbert法(HT)和传统的基于FFT移动矩形窗法(FFT-MB),从这类信号中识别阻尼的优缺点。在两米量级旋翼台上进行了带粘弹减摆器铰接式动力学相似模型旋翼气弹稳定性试验,采用角位移传感器测量摆振信号,用上述三种方法对试验结果进行稳定性分析。数值仿真和试验结果表明,角位移传感器测量信号有较高的信噪比;在大阻尼、频率成分密集及信噪比差的情况下,FSMB法与HT法较传统的移动矩形窗法有较高的识别精度。

一种基于复模量的粘弹减摆器非线性VKS改进模型

根据粘弹减摆器单频、对称激振实验获得的复模量数据,对粘弹减摆器的非线性VKS模型进行了参数识别;为了使模型适用于单频及双频条件,提出了一种考虑频率修正的非线性VKS改进模型,并用单频及双频条件下的复模量实验数据对分析模型进行了验证。改进模型可以正确地反映出粘弹减摆器复模量的非线性特性,可用来预估其单频及双频条件下的复模量特性。应用该模型进行了直升机空中共振分析,发现某直升机从悬停到前飞,其摆振后退型模态阻尼下降了37%左右。

粘弹减摆器结构参数对直升机动稳定性的影响分析

为了利用减摆器更好地提高直升机的动稳定性,本文采用Simulink时域仿真和多桨叶坐标变换等效阻尼识别法,研究了叶间减摆器不同的连接参数对孤立旋翼系统稳定性以及对直升机空中共振稳定性的影响,并且定性地分析了这种影响所产生的内在机理。分析结果说明:叶间粘弹减摆器采用特定的连接方式能减小减摆器一阶激振力下的背景振幅,增大减摆器耗能模量,提高系统稳定性。

一种直升机粘弹减摆器时域模型参数识别方法

在时域内建立了直升机粘弹减摆器的非线性模型。该模型基于不可逆热力学原理 ,在线性滞弹性位移场( Anelasticdisplacementfields,ADFs)模型的基础上 ,通过一组材料状态变量函数引入了粘弹性材料的非线性特性 ;文中以硅橡胶为研究对象 ,在粘弹减摆器实际工作中比较典型的幅值和频率范围内 ,进行了简谐实验 ,并通过两位移幅值 ( 0 .1 cm,0 .6cm)的应变 /应力滞迟回线直接进行模型参数识别。最后 ,通过与线化复模量、不同幅值的应变 /应力的滞迟回线等实验数据比较 ,证实了本文模型具有较好的可靠性 。

基于粒子群优化算法的直升机粘弹减摆器模型参数优化计算

在时域内基于热不可逆原理建立了直升机粘弹减摆器的模型。通过模型参数绘制出粘弹减摆器在受剪力作用时的应力应变关系,并对模型参数进行了粒子群优化计算。结果表明:所建立的模型能够很好地反映粘弹减摆器的非线性特性,通过粒子群优化算法求解的模型参数使剪切应力应变关系曲线的总体误差更小,更能反映实际的变化关系。

不同粘弹减摆器连接形式下的旋翼系统气动弹性稳定性分析

建立了粘弹减摆器不同连接形式时的旋翼系统气动弹性稳定性分析模型。旋翼动力学模型考虑了非定常空气动力和桨叶挥舞/摆振运动的耦合。采用基于复模量的非线性VKS改进模型,建立叶间粘弹减摆器和普通连接粘弹减摆器的力矩方程。分别采用特征分析法及时域分析法计算了普通连接形式和叶间连接形式的直升机旋翼系统的动稳定性。通过对工程实例的分析计算,得出了一些有意义的结论。

扭转型粘弹减摆器建模与试验验证

根据粘弹减摆器单频、对称激振实验获得的复模量数据,对粘弹减摆器的非线性VKS模型进行了参数识别。在这个模型的基础上,本文提出了一种考虑静态位移的粘弹减摆器非线性模型,并进行了试验验证,试验数据表明该模型具有较高的精度,可以正确反映粘弹减摆器复模量在不同静位移下的非线性特性,为进一步研究粘弹减摆器的性能和直升机旋翼/机体耦合动稳定性奠定了基础。

带不同粘弹减摆器直升机的空中与地面共振分析

本文主要进行含粘弹减摆器直升机的旋翼稳定性分析,讨论两种粘弹减摆器对系统稳定性的影响。建立了不同粘弹减摆器连接的旋翼运动方程,对直升机地面共振和空中共振稳定性进行计算对比,并与不带粘弹减摆器的情况比较。结果表明,两种减摆器均具有优越的阻尼特性,说明了减摆器设计的重要性。

舰载直升机舰面共振非线性建模与分析

本文根据舰载直升机自由着舰特点,为准确预测舰面共振稳定性,提出了考虑部件非线性特性的舰面共振建模与分析方法。舰面共振非线性动力学模型中考虑了舰船运动、粘弹减摆器刚度阻尼非线性动力学特性、旋翼桨叶挥舞摆振运动和气动力的影响,起落架系统的缓冲器和机轮刚度阻尼通过试验数据采用最小二乘法插值获得。仿真分析时,模拟舰船的摇晃运动对机体产生激励载荷,模拟提总距及通过扰动驾驶杆进行周期激励,采用四阶Runge-Kutta法分析基于时域仿真动力系统在扰动下的瞬态响应,从仿真试验曲线看出,自由着舰下全机振动由机身低频振动和起落架高频振动叠加而成,仿真试验能较真实地描绘舰载直升机舰面开车情况。

AH-64攻击直升机研制中的经验教训

在AH-64的研制中,碰到了许多技术难题,涉及载荷、动力学和操纵性。这些问题的研究和解决为武装直升机的研制提供了宝贵的经验,对今后直升机的发展具有重要意义。