直升機(jī)旋翼集成設(shè)計(jì)平臺(tái)開發(fā)及槳葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、旋翼是直升機(jī)的關(guān)鍵部件，由槳轂、自動(dòng)傾斜器和槳葉等組件構(gòu)成。直升機(jī)旋翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要跨越多個(gè)學(xué)科、多個(gè)軟件才能完成，然而，現(xiàn)有旋翼軟件系統(tǒng)之間大都相互獨(dú)立，使用的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式也不盡相同，信息傳遞較為困難，這大大影響了旋翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率。另外，直升機(jī)槳葉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化設(shè)計(jì)難以開展、自動(dòng)化三維建模程度較低。
　　針對(duì)上述問題，本文對(duì)旋翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和集成設(shè)計(jì)技術(shù)展開了研究，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了直升機(jī)旋翼結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì)平臺(tái)軟件RDIS（R

2、otor Design Integration System），集成了槳轂與自動(dòng)傾斜器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、槳葉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、旋翼調(diào)頻優(yōu)化設(shè)計(jì)子系統(tǒng)；同時(shí)，本文對(duì)槳葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化和槳葉組件自動(dòng)化三維建模方法進(jìn)行了研究，并將研究成果集成到 RDIS軟件中。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1.基于數(shù)據(jù)庫訪問、CATIA二次開發(fā)、參數(shù)化圖形顯示等技術(shù)，自主研發(fā)了直升機(jī)旋翼結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì)平臺(tái)軟件RDIS，將槳轂與自動(dòng)傾斜器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、槳葉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、旋翼調(diào)

3、頻優(yōu)化設(shè)計(jì)三個(gè)子系統(tǒng)集成起來，實(shí)現(xiàn)了軟件子系統(tǒng)之間、RDIS軟件與外部軟件之間的信息傳遞。該平臺(tái)軟件目前已經(jīng)交付使用。
　　2.基于槳葉參數(shù)化定義和特性計(jì)算開展了槳葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，對(duì)槳葉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量、設(shè)計(jì)約束、優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化方法進(jìn)行了分析，利用iSight多學(xué)科優(yōu)化軟件建立了槳葉剖面優(yōu)化模型和整體優(yōu)化模型，以某模型槳葉為例進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，取得了槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大1.20％，同時(shí)質(zhì)量減小3.29%的優(yōu)化效果。
　　3.槳