分类： 航空、航天科学技术 >> 航空、航天系统工程 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 飞控系统与直升机之间产生耦合,会诱发或加剧直升机振动。国内对飞控系统与直升机耦合产生的振动问题认识较少,缺乏系统的介绍,出现相关问题时往往需要从各个方向逐步排查,花费大量的人力和时间,影响研制进度。本研究从直升机振动的角度出发,阐述了飞控系统与直升机之间耦合的两种模型,以此对耦合产生的振动问题进行分类,并对两大类问题的典型频率特征进行分析,对耦合问题的机理及关键影响因素进行归纳总结。针对飞控系统与直升机相互耦合后产生的振动问题,提出了一般的解决措施。以某型号直升机实际问题为例,说明飞控系统与直升机相互耦合后产生的振动问题的严重性,进一步分析飞控系统与直升机相互耦合的关键途径及影响的频率范围,同时证明了所提出的一般解决措施的有效性,可以为飞控系统与直升机相互耦合产生的振动问题快速处理提供借鉴。
分类： 航空、航天科学技术 >> 航空、航天系统工程 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 针对直升机操纵杆系支座的断裂故障,采用仿真与试验相结合的方法对某型直升机操纵杆系组件进行故障复现,提出一种考虑频率耦合效应的振动疲劳分析方法,为操纵杆系支座结构的抗振动疲劳优化设计提供了数据支撑。通过动力学仿真分析,确定了试验载荷的加载方向和结构危险位置。通过合理的试验规划,分析了不同载荷量级和不同结构特性对系统振动疲劳寿命以及破坏模式的影响。研究结果表明:在考虑频率耦合效应时,结构振动疲劳寿命对载荷量级的敏感性更高,且结构振动的时域响应中会出现明显的强共振区,强共振区在裂纹扩展过程中出现的时机对结构破坏模式有重要影响。
分类： 航空、航天科学技术 >> 航空、航天系统工程 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 大型飞机结构弹性会显著的影响到机体的载荷大小及分布,准确计算结构弹性引起的载荷变化对提高飞机设计水平具有重要意义。首先给出了一种机翼气动载荷静气弹理论修正方法,该方法应用工程梁理论计算机翼变形,应用涡格法计算变形引起的气动力增量,然后进行迭代直至收敛,用升力面理论对NACA-TN3030报告中的升力线理论进行了改进提高。通过风洞试验证明了该理论方法的准确性。在飞行试验中测量得到了机翼变形和飞行参数两方面的数据,分别以这两方面的数据为输入各自进行弹性修正计算,两种途径得到的结果相互验证,修正结果吻合较好,经过载荷修正后翼根弯矩降低了大约3%,该方法易于在工程中推广使用,对于减轻机翼结构重量有显著意义。
分类： 航空、航天科学技术 >> 航空、航天系统工程 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 基于三维有限元分析结果,提出了机身对接修理构型的疲劳与裂纹扩展寿命快速评估方法。考虑摩擦及铆钉预紧力,建立了不同修理构型三维有限元模型。基于计算结果得到了铆钉钉载随孔边裂纹长度变化的函数表达式。基于权函数法提出了对接构型孔边裂纹应力强度因子快速分析方法,并建立了相应的裂纹扩展寿命分析方法。对4种不同对接修理构型进行疲劳和裂纹扩展寿命分析,结果表明:危险位置均位于蒙皮头排铆钉,不同修理构型的头排铆钉钉载差异较大; 增加铆钉排数和阶梯状布置加强板可降低头排铆钉钉载; 减小头排铆钉钉载可显著提高疲劳寿命,但对裂纹扩展寿命改善效果较小。
分类： 航空、航天科学技术 >> 航空、航天系统工程 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 近地小型化引力波探测编队研制周期短、成本低,适合于引力波项目前期的关键技术验证,具有重要的工程应用价值。不同于深空环境,近地引力波编队受地球非球形引力摄动影响显著,星间距离易产生发散致使任务失败。因而相对于典型的深空引力波探测编队,近地引力波探测编队在无控状态下的自然稳定编队构型设计及其构型精确初始化是一个全新的轨道设计与控制问题。本研究以二体引力场下的轨道动力学和相对运动动力学为基础,对正三角形编队构型进行初步设计。再以构型长期稳定为目标,从摄动解析理论和智能优化的数值搜索方法对摄动条件下的自然稳定构型进行求解,为近地引力波探测编队提供了稳定的构型设计方案。最后,针对探测构型的精确初始化问题,探索了全局最优的微分校正策略,实现了近地引力波探测编队的高精度构建。
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