直升機穩(wěn)態(tài)平飛狀態(tài)旋翼槳葉振動載荷計算的氣彈模態(tài)法.pdf

1、旋翼槳葉振動載荷預(yù)估是直升機研制過程中最為關(guān)鍵的問題之一。建立完善的結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型和空氣動力學(xué)模型是準確計算旋翼槳葉振動載荷的重要前提,選擇準確可靠的數(shù)值求解方法也是至關(guān)重要的。本文研究基于氣彈模態(tài)理論的快速高效的振動載荷預(yù)估方法具有重要的工程實用價值。
　　本文主要完成以下幾項工作。
　　(1)在結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模和空氣動力學(xué)建模方面,本文基于Hodges的中等變形旋轉(zhuǎn)梁理論和準定常氣動理論,并且考慮反流區(qū)、馬赫數(shù)效應(yīng)和非環(huán)量

2、載荷的影響,運用哈密頓原理,推導(dǎo)了旋翼和機身耦合的有限元結(jié)構(gòu)矩陣和氣動矩陣,形成了槳葉—機身耦合的動力學(xué)控制方程。
　　(2)在直升機配平計算方面,本文考慮旋翼六個槳轂力素中的穩(wěn)態(tài)成份,在機體軸系中,推導(dǎo)了全機三個力(垂直力,縱向力,橫向力)和三個力矩(俯仰,滾轉(zhuǎn),偏航)非線性運動平衡方程組,建立了單旋翼直升機穩(wěn)態(tài)飛行狀態(tài)下的一種通用配平計算方法。
　　(3)在槳葉動載荷估算方面,本文在經(jīng)典模態(tài)理論的基礎(chǔ)上,建立了考慮氣動彈