本文關(guān)鍵詞：直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)動力學(xué)特性分析

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【摘要】：旋翼槳葉作為直升機的最關(guān)鍵的幾大部件之一,長期承受復(fù)雜的周期交變載荷,因此它性能的好與壞直接影響直升機的總體性能,同時關(guān)系到飛行的安全。目前,解決這一問題的有效方法就是通過疲勞試驗,從而獲得槳葉的疲勞性能。由此可見,疲勞試驗臺的工作原理以及動力學(xué)特性等直接影響對槳葉疲勞性能的評估。本課題主要從兩個方面對直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)進行研究,第一,從有限元動力學(xué)仿真分析模塊入手,建立直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的有限元模型;第二,從動力學(xué)理論出發(fā),建立直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的力學(xué)模型。最后,通過對結(jié)果的對比分析,為直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的改進提供理論基礎(chǔ)。本文首先,從動力學(xué)理論出發(fā),建立直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的理論力學(xué)模型,在進行理論建模的過程中,分別建立了四種力學(xué)模型,對比分析這四種力學(xué)模型的優(yōu)缺點,最后選取第四種力學(xué)模型,分析此系統(tǒng)的固有頻率、振型圖和穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng),介紹了動力學(xué)的基本理論和有限元動力學(xué)仿真分析的基本原理,然后,從有限元軟件ANSYS出發(fā),對直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)進行仿真分析,建立其動力學(xué)模型,從三個方面進行動力學(xué)分析:模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及瞬態(tài)動力學(xué)分析,得到此系統(tǒng)的前六階固有頻率、幅頻曲線以及動力學(xué)響應(yīng)曲線。并且與上一步的理論結(jié)果進行對比分析,理論分析結(jié)果與仿真分析的結(jié)果吻合良好,驗證了本課題中理論分析中力學(xué)模型的,為后續(xù)升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的優(yōu)化和改進提供了強有力的動力學(xué)理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：直升機 疲勞試驗 旋翼槳葉 動力學(xué)理論 有限元 彈簧片 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V275.1;V216.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.1.1 研究的背景8
• 1.1.2 課題的意義8-9
• 1.2 直升機槳葉的發(fā)展史9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.1 國外現(xiàn)狀10
• 1.3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容和工作安排11-14
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容11-12
• 1.4.2 工作安排12-14
• 第2章 槳葉結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析理論14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析相關(guān)理論14-23
• 2.2.1 固有特性分析理論14-17
• 2.2.2 軸向力作用下梁的橫向振動17-19
• 2.2.3 振動響應(yīng)分析理論19-22
• 2.2.4 幅頻特性分析理論22-23
• 2.3 有限元分析的理論23-24
• 2.3.1 有限元分析前處理23-24
• 2.3.2 有限元分析加載求解24
• 2.3.3 有限元分析后處理24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 槳葉疲勞試驗系統(tǒng)分析25-45
• 3.1 引言25
• 3.2 主槳葉疲勞試驗機與工作原理25-27
• 3.2.1 試驗設(shè)配25-26
• 3.2.2 主槳葉疲勞試驗機工作原理26-27
• 3.3 直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)固有特性分析27-43
• 3.3.1 建立直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的力學(xué)模型27-28
• 3.3.2 直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的固有頻率及振型函數(shù)28-43
• 3.4 直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)振動響應(yīng)分析43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 直升機主槳葉結(jié)構(gòu)動力學(xué)仿真45-70
• 4.1 引言45
• 4.2 直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的模態(tài)分析45-53
• 4.2.1 模態(tài)分析概述45
• 4.2.2 模態(tài)分析的基本假設(shè)和方法45-46
• 4.2.3 幾何模型和有限元模型46-49
• 4.2.4 模型材料參數(shù)的設(shè)定和網(wǎng)格的劃分49-50
• 4.2.5 仿真分析50-53
• 4.3 直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析53-61
• 4.3.1 諧響應(yīng)分析概述53
• 4.3.2 諧響應(yīng)分析的基本假設(shè)及方法53-54
• 4.3.3 仿真分析的過程54-59
• 4.3.4 翼根處的橫彈簧片的諧響應(yīng)分析59-61
• 4.4 直升機主槳葉疲勞試驗系統(tǒng)的瞬態(tài)分析61-68
• 4.4.1 瞬態(tài)分析概述61
• 4.4.2 瞬態(tài)動力學(xué)分析的求解方法61-62
• 4.4.3 瞬態(tài)動力學(xué)仿真分析的基本流程62
• 4.4.4 直升機槳葉中部的瞬態(tài)動力學(xué)仿真分析62-68
• 4.5 仿真分析結(jié)果與理論分析結(jié)果對比68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 研究工作總結(jié)與展望70-72
• 1.工作總結(jié)70-71
• 2.對后期研究工作的展望71-72
• 參考文獻72-77
• 致謝77

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本文編號：533605