多年來,由于線性氣彈理論的完備性,設(shè)計師們總是極力避免非線性的發(fā)生。然而非線性現(xiàn)象無處不在,在某些情況下,非線性效應(yīng)對結(jié)構(gòu)影響很大,甚至?xí)鸬疥P(guān)鍵影響。按照線性理論,結(jié)構(gòu)超過臨界顫振速度后響應(yīng)會趨于無窮大,而在實際情況下,由于非線性的影響,結(jié)構(gòu)會做等幅周期振蕩,即極限環(huán)運(yùn)動,飛行器主要由于疲勞問題造成結(jié)構(gòu)破壞。因此,有必要通過非線性理論對其進(jìn)行氣動彈性分析。針對非線性氣動彈性分析需求,本文建立了多自由度舵結(jié)構(gòu)的動力學(xué)方程、基于時域辨識方法辨識結(jié)構(gòu)非線性參數(shù)并通過了地面振動試驗驗證、建立非定常氣動力時域快速計算模型,形成一套完整的間隙非線性結(jié)構(gòu)氣動彈性分析體系,為非線性顫振問題提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容如下:運(yùn)用固定界面模態(tài)綜合法建立多自由度結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程,由雙協(xié)調(diào)條件提取非線性內(nèi)力項,獲得含非線性因素的多自由結(jié)構(gòu)非線性動力學(xué)模型。并通過算例進(jìn)行模型的仿真與理論驗證。通過固定界面模態(tài)綜合法獲得的結(jié)構(gòu)的非線性動力學(xué)方程,基于Hilbert變換法分別獲得結(jié)構(gòu)阻尼、剛度隨時間的變化,從而獲得對應(yīng)的響應(yīng)-回復(fù)力關(guān)系,由優(yōu)化算法擬合非線性參數(shù)。經(jīng)過自研含間隙非線性舵結(jié)構(gòu)仿真,驗證辨識方法... 

【文章來源】：中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 動態(tài)子結(jié)構(gòu)法
        1.2.2 間隙非線性辨識
        1.2.3 非線性氣動彈性結(jié)構(gòu)建模
    1.3 論文的研究內(nèi)容
2 考慮間隙非線性的舵結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模
    2.1 固定界面模態(tài)綜合法基本理論
    2.2 基于雙協(xié)調(diào)固定界面模態(tài)綜合法的間隙非線性建模方法
    2.3 數(shù)值算例
        2.3.1 線性彈體-舵面連接結(jié)構(gòu)
        2.3.2 舵面根部含非線性結(jié)構(gòu)
        2.3.3 自研含間隙非線性舵結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
3 非線性參數(shù)的HILBERT時域辨識法
    3.1 Hilbert時域辨識法原理
    3.2 數(shù)值算例
    3.3 本章小結(jié)
4 間隙非線性結(jié)構(gòu)地面振動試驗
    4.1 含間隙非線性自研舵結(jié)構(gòu)地面振動試驗
        4.1.1 試驗結(jié)構(gòu)描述
        4.1.2 模態(tài)特性試驗
        4.1.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)辨識試驗
        4.1.4 非線性參數(shù)辨識
    4.2 空氣舵結(jié)構(gòu)剛度參數(shù)辨識試驗研究
        4.2.1 試驗結(jié)構(gòu)描述
        4.2.2 模態(tài)特性試驗
        4.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)辨識試驗
        4.2.4 參數(shù)辨識
    4.3 本章小結(jié)
5 含間隙非線性舵結(jié)構(gòu)氣動彈性分析
    5.1 含間隙非線性舵結(jié)構(gòu)氣動彈性建模
    5.2 空氣舵結(jié)構(gòu)氣動彈性分析
        5.2.1 線性舵結(jié)構(gòu)氣動彈性響應(yīng)研究
        5.2.2 含間隙舵結(jié)構(gòu)氣動彈性響應(yīng)分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種用于多自由度非線性間隙值識別的改進(jìn)恢復(fù)力曲線方法[J]. 劉杰,李兵,韓羅峰,權(quán)雙璐,何安琦.  機(jī)械工程學(xué)報. 2016(14)
[2]帶集中非線性的機(jī)翼氣動彈性問題研究進(jìn)展[J]. 楊智春,田瑋,谷迎松,賀順.  航空學(xué)報. 2016(07)
[3]動態(tài)子結(jié)構(gòu)方法在全箭動特性分析中的應(yīng)用研究[J]. 張忠,韓麗,任方,李海波,秦朝紅.  載人航天. 2014(03)
[4]捆綁式運(yùn)載火箭的一體化模型降階[J]. 張茜,劉盼,蔡國平.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2012(05)
[5]地面顫振模擬試驗中的非定常氣動力模擬[J]. 許云濤,吳志剛,楊超.  航空學(xué)報. 2012(11)
[6]大變形狀態(tài)機(jī)翼振動試驗與氣動彈性分析[J]. 張新榃,吳志剛,楊超.  航空工程進(jìn)展. 2010(01)
[7]控制面間隙對非線性二元機(jī)翼氣動彈性響應(yīng)的影響[J]. 李道春,向錦武.  航空學(xué)報. 2009(08)
[8]間隙非線性氣動彈性顫振控制[J]. 李道春,向錦武.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2007(06)
[9]對接機(jī)構(gòu)非線性物理參數(shù)辨識方法[J]. 閔建琴,陸秋海,葛東云,鄒懷武,肖余之.  工程力學(xué). 2006(11)
[10]帶遲滯非線性環(huán)節(jié)二元機(jī)翼的氣動彈性響應(yīng)分析[J]. 谷迎松,楊智春.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2006(08)

博士論文
[1]高超聲速飛行器機(jī)翼非線性顫振研究[D]. 鈕耀斌.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]地面顫振試驗系統(tǒng)動力學(xué)建模與控制仿真技術(shù)研究[D]. 高博.中國航天科技集團(tuán)公司第一研究院 2018
[2]超音速、高超音速非線性氣動彈性問題研究[D]. 張偉偉.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3440914