改进频域空间域方法在飞行颤振试验中的应用

传统的频域空间域方法由于使用周期图谱估计,阻尼识别的精度无法保证。为提高对有限的试飞数据进行阻尼识别的精度,保证飞行颤振试验能够安全高效开展。主要研究结合自回归模型谱估计代替周期图谱估计的改进频域空间域方法在颤振试飞中的应用技术,针对大气紊流激励结构响应数据,讨论自回归模型阶次、谱估计方法等对小阻尼情况模态参数辨识精度的影响。对仿真信号和颤振飞行试验实际信号应用不同的数据处理方法进行对比验证,分析结果表明,采用合理的参数,改进的频域空间域方法能够有效辨识结构模态参数,具有一定的工程适用性。

基于Morlet小波改善飞行颤振试验参数识别精度的方法

为了解决激励能量有限和现场测试数据量较少、噪声大,系统参数识别的准确度差的问题,采用Morlet小波时频滤波和频域参数识别相结合的方法进行参数识别来提高精度。基于Morlet小波函数建立特性滤波器组进行时频域滤波,讨论滤波参数的选取方法,采用有理正交多项式(RFOP)拟合算法进行频域参数识别,基于欧洲航空界广泛采用的GARTEUR飞机模型数据建立密频模态系统,进行飞行颤振的试验数据仿真。结果表明该方法在信号噪声较大时,可以有效地提高系统参数识别的精度。

飞行颤振数据处理软件多线程编程的有效实现

多线程编程提高了飞行颤振数据处理软件的灵活性和易操作性 ,但也增加了软件编程和维护的复杂程度。针对这一矛盾 ,本文引进新的设计思想 ,提出新的多线程编程框图实现方法 (Diagram method for multiplethread programming,DM/MTP) ,从而简化多线程的设计思路 ,特别适合于大型工程软件的设计。文中详细介绍了 DM/MTP在模态参数识别算法

基于时变参数建模的连续变速飞行颤振预测

针对飞行颤振试验数据的非平稳特性,结合时域判据提出了一种时变参数建模的连续变速飞行颤振预测方法。首先对结构响应数据建立时变自回归滑动平均模型,通过将时间序列模型的时变参数分解到一系列的正交基函数上,把颤振数据分析的线性非平稳问题转化为线性时不变问题,并根据辨识参数建立时域稳定性判据,利用曲线拟合得到颤振边界预测值。最后通过计算机仿真和飞行实测数据验证了预测方法的合理性和工程适用性。结果表明,时变参数建模的颤振边界预测方法相比传统方法有着更大的安全裕度,在非突发型颤振预测中预测误差基本控制在2%～5%,能够满足实际工程需要。

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。

飞行高度摄动的鲁棒颤振计算方法

提出了一种以飞行高度作为摄动变量,利用结构奇异值理论来进行鲁棒颤振计算的方法。将标准大气模型中的高度与大气密度,高度与声速的关系拟合成为多项式表示的函数关系,从而将动压和飞行速度表示成飞行高度的函数,使得系统以飞行高度为惟一的摄动变量。然后利用线性分式变换考虑了广义刚度和广义阻尼的不确定性,建立整个系统完整的状态空间模型,使用结构奇异值理论计算颤振裕度。该方法适用于固定马赫数的飞行颤振试验和飞行包线扩展。

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。

Y7—22A型飞机颤振飞行试验

Ｙ７－２００Ａ型飞机颤振飞行试验，由西飞公司、试飞院和美国ＰＡＣＳ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（帕克斯工程公司）于１９９５年１０月２３日到１１月２日在阎良机场合作完成。试验是按照中国民用航空规章ＣＣＡＲ２５部第６２９条款的要求，按最大俯冲包线ＶＤ／ＭＤ进行的。本文对试飞情况作以简要介绍。

一种新型颤振激励系统的特性研究

在非结构网格的基础上,以欧拉方程为流场的主控方程,采用格心格式空间离散的有限体积法和四步Runge-Kutta显式时间推进的方法,对一种新型颤振激励系统的流场进行了数值研究。研究了该系统的工作原理和激励力特性。研究结果表明,该系统能很好地激励飞机结构。

颤振飞行试验的边界预测方法回顾与展望

通过对预测的重要性着手,具体对其进行解析,探讨颤振飞行试验检验工作的作用,以及其预测工作基本内容,颤振飞行预测的有效把控对策,不管是从材料质量,现场边界预测还是质量验收等方面把控,对确保其边界预测质量提出有效对策,以便为相关边界预测人员提供一定参考价值。

Morlet组合小波在颤振试飞中的应用

Morlet小波是高斯包络下的复指数函数,利用其虚部是实部的Hilbert变换,频域波形为钟形的特征,提出了基于Morlet组合小波的滤波方法。利用该方法,能方便地构造合适的Morlet组合小波,完成对飞行颤振试验响应信号的滤波,并保证滤波后相位不变。通过数字仿真研究了其方法的有效性,工程应用表明,该方法能够有效滤除飞行颤振试验响应信号的噪声,具有良好的应用前景。

模态参数识别的特征系统实现算法:研究与比较

以 GARTEUR飞机模型的飞行颤振和地面共振试验为例 ,对模态参数识别的特征系统实现算法的 4种变形 :特征系统实现算法 (ERA)、快速 ERA(FERA)、相关 ERA(ERA/ DC)和快速相关 ERA(FERA/ DC) ,进行了深入的理论分析和仿真研究。结果表明 :与 ERA相比 ,ERA/ DC的阻尼识别精度在 1 0 %和 3 0 %噪声下可以提高 6～ 60倍 ;FERA的识别速度可以比 ERA提高 4～ 1 0倍 ,且精度较高 ;而 FERA/ DC的识别速度可以比 ERA/ DC提高 3～ 5倍 。

颤振飞行试验的边界预测方法回顾与展望

颤振飞行试验是新型机种定型必不可少的环节,其目的是要确定颤振边界。由于颤振飞行试验的风险大、耗费高并且周期长,研究者一直在追求安全、准确和高效的颤振边界预测方法。鉴于此,在总结前人研究的基础上,从传统的颤振边界预测方法及其改进和新的颤振边界预测方法两个层面展开,对常用的和近年发展的颤振边界预测方法较为全面而相对简洁的论述,着重介绍了各种颤振边界预测方法的基本原理、适用性及其推广和改进。针对各种方法的原理和特点,将其归纳为构造稳定性参数的方法和基于流固耦合分析模型的方法,并对两类方法进行了对比和总结。最后,对目前颤振边界预测存在的一些技术难点及其发展趋势进行了初步的探讨。

应变传递率运行模态分析方法及应用

运行模态分析方法在推导过程中多假设激励为白噪声,造成在应用上有一定的局限性。为解决此问题,提出一种利用应变测量的传递率运行模态分析方法。首先推导应变传递率表达式,利用两种不同载荷情况下的应变传递率函数构造伪频响函数矩阵,采用频域子空间估计方法来识别系统极点,然后使用奇异值分解技术对传递率矩阵分解获得模态振型。采用有限元仿真算例和飞行颤振试验数据对所提方法进行验证,结果表明,在非白噪声激励条件下,该方法仅利用测量的应变响应就可准确识别结构模态参数。

曲线拟合频域分解法在颤振试飞中的应用

研究了曲线拟合频域分解法在颤振试飞数据处理中的应用技术,讨论了由旋转部件引起的谐波分量对模态参数辨识精度的影响。对仿真信号和颤振飞行试验实际信号应用不同的数据处理方法进行对比。分析结果表明,曲线拟合频域分解法能够有效去除结构响应中的谐波分量,提高了试飞数据处理结果的准确性,具有一定的工程实用性。

欧洲试飞定制的被动载荷减轻机翼

欧洲研究人员首次试飞了一种为减缓被动负荷而对机翼进行气动弹性裁剪的飞机。这架无人验证机的翼展为7m,项目旨在发展轻型、低阻力客机的机翼技术。这项技术是在欧盟资助的Hexop项目下开发的,为了扩展无颤振飞行颤振以提高经济性。Flexop正在开发的这种新技术,使机翼具有更高的展弦比和更小的诱导阻力,重量更轻,而且比传统机翼更灵活。除了为减缓被动载荷而进行气动弹性剪裁外,该项目还开发了用于柔性机翼的主动颤振抑制。其研发的Wing-0机翼确立了该型机翼的基本性能。