国家自然科学基金(10272012)
- 作品数：18 被引量：116H指数：7
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- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术金属学及工艺理学更多>>
- 大变形薄壁复合材料旋转梁静动态特性分析被引量：6
- 2008年
- 该文研究了大变形薄壁复合材料旋转梁的静、动态特性以及复合材料旋转梁不同铺层角、转速对固有频率的影响变化规律。在梁截面上设立翘曲节点引入翘曲变形,假设应变沿薄壁厚度呈二次曲线形式变化;由Hamilton原理,推导了复合材料梁的大变形公式;建立了考虑剪切、翘曲薄壁复合材料大变形梁静、动态分析的有限元模型,并编写了相应的计算程序。分析了复合材料薄壁梁大变形状态下的静态变形行为;在旋转状态下,考虑哥氏力影响,不同转速、不同铺层角对复合材料梁动态特性的影响。计算结果表明:能够用该文建立的模型计算复合材料梁的静动态特性,与相关文献计算结果进行比较,说明了模型的优越性。
- 石庆华向锦武
- 关键词：复合材料薄壁梁大变形翘曲动态特性
- 迟滞非线性二元机翼颤振特性分析被引量：19
- 2007年
- 采用多项式迟滞非线性模型建立二元机翼气动弹性运动方程,并用数值积分法进行求解。通过系统响应振幅随来流速度变化的分叉图和频谱分析发现,俯仰方向由于含有非线性因素,振动中的高阶分量随速度提高不断增加,并引起高次分叉。重点研究“机翼/空气”质量比以及“沉浮/俯仰”两个自由度的自然振动频率比对非线性颤振速度边界的影响,并提出可以通过提高自然振动频率比来减小迟滞非线性因素的不利影响。
- 李道春向锦武
- 关键词：非线性气动弹性颤振速度
- 弹性耦合对复合材料旋翼前飞气弹响应及载荷的影响被引量：7
- 2007年
- 给出一套计算复合材料旋翼前飞气弹响应和桨榖载荷的方法,所用结构模型考虑横向剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合的影响。气动模型采用准定常升力线理论和Drees线性入流模型,翼型升力、阻力系数来自风洞试验。构造出21自由度梁单元,应用Hamilton原理推导出桨叶运动的有限元方程。在此基础上,研究弯曲-扭转和拉伸-扭转耦合对复合材料旋翼前飞气弹响应和桨榖振动载荷的影响。结果表明:弹性耦合对扭转方向的影响很大,对挥舞和摆振两个方向的影响很小;各种弹性耦合对桨榖振动载荷有着不同程度的影响,负的摆振弯曲-扭转耦合和正的拉伸-扭转耦合使桨榖垂直方向的振动载荷降低5%左右。
- 尹维龙向锦武
- 关键词：直升机复合材料桨叶气弹响应振动载荷
- 弹性耦合对直升机复合材料桨叶稳定性的影响被引量：2
- 2006年
- 研究了弹性耦合对复合材料桨叶动特性和气弹稳定性的影响,所采用的结构模型考虑了剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合。推导出同时考虑剪切和翘曲影响的小应变、中等变形梁的应变-位移关系,并构造出21个自由度梁单元,应用Hamilton原理推导出桨叶运动的有限元方程。在此基础上,对三种不同构型的复合材料桨叶进行固有频率计算和气弹稳定性分析。计算结果表明:尽管复合材料弹性耦合对桨叶固有频率的影响非常小,但却改变了固有振型分布,使桨叶挥舞-摆振-扭转运动之间存在耦合;弹性耦合对桨叶气弹稳定性有很大的影响;正的挥舞-扭转耦合使得摆振一阶稳定性增加,负的挥舞-扭转耦合却使摆振一阶稳定性下降。
- 尹维龙向锦武
- 关键词：直升机复合材料桨叶气弹稳定性
- 迟滞非线性气动弹性反馈线性化自适应控制被引量：2
- 2008年
- 首先将含操纵面二元机翼的动态方程以状态空间形式描述,基于Lie导数对其进行了输入/输出局部反馈线性化;然后考虑迟滞非线性模型存在参数不确定性的情况下,利用Lyapunov稳定性理论进行了自适应控制律设计.仿真结果显示:在内动态稳定的情况下,所设计的控制律能够使开环不稳定气动弹性系统受扰后快速地回复到原来的稳定状态,并且在控制面偏转存在限制的情况下仍能实现对非线性颤振的控制.
- 李道春向锦武
- 关键词：颤振自适应控制系统线性化
- 间隙非线性气动弹性颤振控制被引量：17
- 2007年
- 研究了亚音速不可压来流中二元机翼气动弹性颤振主动控制问题.采用Theodorsen准定常气动力建立俯仰方向含有间隙非线性的气动弹性动态方程,然后基于状态依赖R iccati方程推导了非线性颤振控制律.假设只有俯仰角位移和控制面偏转位移可以直接测量,状态空间中的其它变量通过所设计的状态观测器进行了估计.仿真结果显示,观测器可以快速准确地对非直接测量变量进行估计,系统状态变量与控制变量都能够迅速地收敛于零点,表明所设计的控制律可以有效地实现对间隙非线性二元机翼颤振的抑制.
- 李道春向锦武
- 关键词：二元机翼颤振状态估计
- 控制面间隙对非线性二元机翼气动弹性响应的影响被引量：7
- 2009年
- 采用Theodorsen非定常气动力建立同时含有俯仰立方非线性和控制面间隙非线性二元机翼的运动方程,并以状态空间形式描述。基于状态依赖Riccati方程控制方法,设计了非线性颤振控制律。综合运用Runge-Kutta数值方法与Henon方法,研究了控制面间隙对系统开环/闭环响应的影响。其中Henon方法用以准确快速地确定间隙非线性的转折点,从而可以避免间隙非线性引起的数值不稳定现象。仿真结果显示,俯仰立方非线性可以使间隙非线性系统产生振幅稳定的极限环振荡;控制面间隙对开环响应的影响随着来流速度的升高而减弱;在速度较高的情况下,控制面间隙导致闭环系统响应产生过阻尼现象。
- 李道春向锦武
- 关键词：非线性系统二元机翼颤振
- 考虑剪切和翘曲影响的直升机旋翼气弹稳定性分析被引量：3
- 2006年
- 在中等变形梁理论的基础上,对桨叶变形体进行有限变形分析,推导出同时考虑剪切和翘曲影响的小应变、中等变形梁应变-位移关系,并构造出一个全新的21自由度梁单元,应用Hamilton原理导出桨叶运动的有限元方程。在此基础上,研究了剪切和翘曲等非经典因素对无铰旋翼桨叶的动特性和悬停时气弹稳定性的影响。数值结果表明：剪切和翘曲对旋转桨叶的固有频率,尤其是高阶频率,有一定的影响,特别是随着转速的提高这种影响会变大；同时对悬停时桨叶的气弹稳定性有相当程度的影响,尤其是在高桨距角下这种影响是不能忽略的。
- 尹维龙向锦武
- 关键词：直升机桨叶气弹剪切翘曲
- 复合材料空间薄壁梁的有限元分析模型被引量：3
- 2006年
- 在剪切梁理论的基础上,采用9节点平面单元模拟梁任意截面形状;采用27节点体单元,模拟截面出平面外的二次翘曲位移,从而建立了空间复合材料任意截面薄壁梁考虑二次翘曲的有限元分析模型。根据本文中导出的复合材料有限元模型编制了相应的分析计算程序。算例表明:本文中建立的复合材料薄壁梁模型正确,可以用于考虑多种耦合影响因素作用下复杂结构空间薄壁复合材料梁的有限元分析计算。
- 石庆华向锦武
- 关键词：复合材料剪切翘曲空间梁
- 非线性二元机翼气动弹性近似解析研究被引量：13
- 2007年
- 建立了不可压流动中多项式迟滞非线性二元机翼的气动弹性运动方程,然后利用谐波平衡法进行了求解。与数值积分结果比较分析表明,在系统发生二次分叉以前,谐波平衡法可以准确地预测极限环振荡的频率和振幅,通过频谱分析与时间响应历程讨论了谐波平衡法产生误差的原因。另外还研究了弹性轴位置对颤振特性的影响,随着弹性轴不断靠近翼弦中点,俯仰振幅不断增大,而沉浮振幅则存在一个极小值点。
- 李道春向锦武
- 关键词：非线性气动弹性谐波平衡法颤振
