考虑间隙非线性的控制舵非线性气动弹性分析

发布时间：2024-03-22 00:10

　　间隙结构的气动弹性系统非线性颤振问题是飞行器气动弹性力学工程领域的研究热点和难点,研究考虑间隙非线性的控制舵系统的气动弹性特性具有重要意义。基于最小状态拟合方法获得时域降阶气动力模型,并通过Lagrange方程获得系统非线性气动弹性方程;对比分析三种不同非线性控制舵系统的极限环颤振及非线性动力学响应特性,并与等效线化法和时域仿真的结果进行一致性对比。结果表明:俯仰和扑动弹簧刚度的变化对系统颤振边界有显著影响,当俯仰和扑动两个方向同时含有间隙非线性时,系统在线性颤振速度内存在倍周期、混沌等复杂非线性动力学现象。

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【部分图文】：

图1全动舵面模型的平面几何示意图

式中:m为舵面结构质量;Ixx、Iyy和Ixy为在参考坐标系下相应弹性轴的质量惯性矩;xˉ和yˉ为重心的位置。通过应用Lagrange方程:

图2三维控制舵的MSC.Adams动力学模型

在本文算例中,三维舵面的结构参数若无特别说明均如表1所示。表1三维控制舵的结构参数Table1Structuralparametersof3-Dcontrolfin参数描述值Kβ/(N·m·rad-1)扑动弹簧刚度5000Kα/(N·m·rad....

图3系统矩阵特征值随速度的变化

对于三维控制舵线性颤振系统,通过系统矩阵特征值分析获得线性系统的颤振特性,如图3所示。线性颤振速度和频率分别为259.63m/s和44.91Hz,并将该时域结果(TimeDomain,简称TD)与Nastran频域和Adams时域仿真结果进行对比,如表2所示,可以看出:三种....

图3系统矩阵特征值随速度的变化

图3系统矩阵特征值随速度的变化表2线性颤振速度和频率的结果Table2Linearfluttervelocityandfrequency方法颤振速度/(m·s-1)颤振频率/HzNastran频域分析258.8045.13Adams时域仿真262....

本文编号：3934338