本文針對一種新構型的橫列式直升機,闡述了其優(yōu)越性及獨特的操縱方式,與常規(guī)單旋翼帶尾槳式直升機相比,該型直升機采用了萬向鉸槳轂,旋翼無周期變距,操縱更為簡單。與此同時,橫列式直升機的旋翼、翼墩和機翼之間的耦合效應較一般直升機更復雜,對其動力學建模和動特性的分析一直是橫列式直升機動力學設計的難點。針對該構型直升機,本文基于哈密頓原理,采用多體動力學方法描述各動力學部件空間運動關系,建立了半展橫列式直升機旋翼/機翼耦合動力學分析模型,并在建模的過程中充分考慮了橫列式直升機彈性旋翼和彈性機翼之間的慣性及結(jié)構耦合�；谠擇詈蟿恿W模型,分別計算了槳葉、旋翼系統(tǒng)和機翼子系統(tǒng)的動特性,計算結(jié)果與參考文獻中的分析結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)吻合良好,驗證了本文所建立模型的正確性。在此基礎上,對旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動特性進行研究,分析了結(jié)構參數(shù)對于耦合系統(tǒng)的固有特性影響。最后,為進一步研究旋翼和機翼之間耦合動特性,建立了旋翼/機翼氣彈耦合動力學模型,給出了耦合系統(tǒng)動響應的求解方法,分別對懸停和前飛兩種狀態(tài)下非線性耦合系統(tǒng)的動響應進行了計算,并對旋翼/機翼耦合特性進行了分析,得到一些有意義的結(jié)論,這些研究結(jié)論對于新型橫列... 

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 橫列式直升機發(fā)展歷史
        1.2.2 橫列式直升機動力學研究概況
    1.3 新型橫列式直升機綜述
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 無周期變距旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動力學建模
    2.1 引言
    2.2 無周期變距旋翼/機翼耦合系統(tǒng)坐標系
    2.3 無量綱化與量級規(guī)定
    2.4 無周期變距旋翼動力學模型
        2.4.1 槳葉虛應變能
        2.4.2 槳葉虛動能
        2.4.3 離散化槳葉動力學方程
        2.4.4 槳葉有限元模型離散化
        2.4.5 槳轂虛應變能
    2.5 翼墩模型
    2.6 彈性機翼模型
        2.6.1 機翼虛應變能
        2.6.2 機翼虛動能
        2.6.3 離散化機翼動力學方程
        2.6.4 機翼有限元模型離散化
    2.7 旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動力學方程
    2.8 本章小結(jié)
第三章 旋翼動力學模型計算分析
    3.1 引言
    3.2 旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動力學模型組集
    3.3 旋翼槳葉動力學特性模型計算
        3.3.1 固支梁模型
        3.3.2 鉸接式旋翼槳葉模型
        3.3.3 無鉸式旋翼槳葉模型
    3.4 旋翼系統(tǒng)動力學模型分析
        3.4.1 萬向鉸旋翼系統(tǒng)動力學方程
        3.4.2 WRATS旋翼槳葉動力學特性
        3.4.3 WRATS旋翼系統(tǒng)動力學特性
    3.5 無周期變距旋翼動力學特性
        3.5.1 槳葉動力學特性
        3.5.2 槳葉調(diào)頻規(guī)律
        3.5.3 槳葉結(jié)構耦合
        3.5.4 旋翼系統(tǒng)動力學特性
    3.6 機翼動力學特性
    3.7 小結(jié)
第四章 旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動力學特性分析
    4.1 引言
    4.2 多槳葉坐標變換
        4.2.1 自由度變換
        4.2.2 方程變換
    4.3 旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動力學特性
    4.4 旋翼/機翼動力學特性參數(shù)影響分析
        4.4.1 預錐角影響
        4.4.2 萬向鉸剛度影響
        4.4.3 翼墩高度影響
        4.4.4 翼墩安裝位置影響
        4.4.5 機翼垂向彎曲剛度影響
        4.4.6 機翼弦向彎曲剛度影響
        4.4.7 槳葉擺振剛度影響
    4.5 小結(jié)
第五章 無周期變距旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動響應分析
    5.1 引言
    5.2 氣動力虛功
        5.2.1 槳葉氣動力虛功
        5.2.2 均勻入流模型
        5.2.3 機翼氣動力虛功
    5.3 結(jié)構動響應計算方法及流程
        5.3.1 數(shù)值積分法
        5.3.2 結(jié)構動響應計算流程
    5.4 旋翼/機翼耦合系統(tǒng)動響應
        5.4.1 懸停狀態(tài)耦合系統(tǒng)動響應
        5.4.2 前飛狀態(tài)耦合系統(tǒng)動響應
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]動力學參數(shù)對傾轉(zhuǎn)旋翼機氣彈穩(wěn)定性的影響[J]. 薛立鵬,張呈林.  南京航空航天大學學報. 2011(01)
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼機前飛動力學穩(wěn)定性分析[J]. 岳海龍,夏品奇.  航空動力學報. 2007(11)
[3]直升機旋翼/機身耦合系統(tǒng)氣動/機械穩(wěn)定性分析[J]. 王浩文,高正,鄭兆昌.  航空動力學報. 2001(01)

博士論文
[1]采用擺振柔軟式旋翼的傾轉(zhuǎn)旋翼機動力學研究[D]. 侯鵬.南京航空航天大學 2013
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼機氣動/動力學多學科設計優(yōu)化研究[D]. 薛立鵬.南京航空航天大學 2011
[3]傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼氣彈耦合動力學研究[D]. 董凌華.南京航空航天大學 2011
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼機傾轉(zhuǎn)時旋翼/短艙/機翼耦合結(jié)構氣彈響應研究[D]. 岳海龍.南京航空航天大學 2010

碩士論文
[1]復合材料旋翼槳葉參數(shù)化建模與減振優(yōu)化方法研究[D]. 曹冬冬.南京航空航天大學 2013
[2]擺振柔軟傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼氣彈耦合穩(wěn)定性分析[D]. 周濤.南京航空航天大學 2012
[3]新型橫列式直升機剛性旋翼氣動性能分析[D]. 陳曉.南京航空航天大學 2012
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼機氣彈響應及穩(wěn)定性若干問題研究[D]. 賈大偉.南京航空航天大學 2007
[5]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器旋翼/機翼/機身氣動干擾計算[D]. 徐愷.南京航空航天大學 2007



本文編號：3717470