本文關鍵詞：無軸承旋翼復合材料柔性梁結(jié)構(gòu)動力學優(yōu)化研究

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【摘要】：無軸承旋翼揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)運動是通過復合材料柔性梁彎曲和扭轉(zhuǎn)變形來實現(xiàn)的。本文基于無軸承旋翼動力學特性要求,結(jié)合層合板梁理論研究,對無軸承旋翼柔性梁結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化進行研究。本文主要工作內(nèi)容如下:1、結(jié)合旋翼動力學理論和梁結(jié)構(gòu)有限元計算公式,建立彈性槳葉穩(wěn)態(tài)響應計算模型,利用Mathematics,進行了求解計算。選擇旋翼總體設計參數(shù),計算其固有特性,驗證所選參數(shù)的有效性。2、推導復合材料梁的固有特性計算公式,并用Matlab編程,分析計算模型梁的固有特性,其結(jié)果與ANSYS分析計算結(jié)果對比,驗證計算公式的合理性。改變槳轂半徑、旋轉(zhuǎn)速度、復合材料鋪層角,研究其對層合板梁固有頻率的影響。3、對復合材料結(jié)構(gòu)力學特性以及鋪設過程進行分析研究。采用ANSYS ACP模塊對復合材料結(jié)構(gòu)部分進行模型處理。建立完整單片槳葉算例模型,分析柔性梁復合材料參數(shù)對整個槳葉動力學特性的影響。4、對柔性梁揮舞段、擺振段進行三維參數(shù)化處理,以柔性梁參數(shù)化尺寸、復合材料鋪層角、鋪層數(shù)為設計變量,旋翼動力學要求、基面尺寸參數(shù)要求作為約束條件,總重量最輕作為目標函數(shù),建立結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化模型。5、建立優(yōu)化計算模型,選擇Screening和NLPQL優(yōu)化算法組合進行優(yōu)化計算,得到其靈敏度分析結(jié)果和優(yōu)化結(jié)果。對所得結(jié)果進行分析,驗證優(yōu)化模型的有效性。
【關鍵詞】：旋翼動力學 復合材料梁 復合材料鋪設 三維參數(shù)化 結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V214
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注釋表10-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-26
• 1.1 引言13-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-24
• 1.2.1 復合材料結(jié)構(gòu)的發(fā)展15-18
• 1.2.2 復合材料梁的發(fā)展18-20
• 1.2.3 直升機結(jié)構(gòu)優(yōu)化的發(fā)展20-24
• 1.3 本文研究內(nèi)容和方法24-26
• 1.3.1 研究內(nèi)容24
• 1.3.2 研究方法24-26
• 第二章 無軸承旋翼參數(shù)確定26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 總體參數(shù)確定26-30
• 2.3 旋翼布局及材料參數(shù)的確定30-32
• 2.4 柔性梁初始模型的確定32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 復合材料梁分析34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 復合材料結(jié)構(gòu)力學分析35-48
• 3.2.1 單層板力學特性35-38
• 3.2.2 層合板的力學特性38-41
• 3.2.3 層合板梁的計算公式推導41-43
• 3.2.4 算例驗證43-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 復合材料結(jié)構(gòu)處理49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 復合材料鋪層49-52
• 4.3 蒙皮模型的處理52-54
• 4.4 柔性梁的處理54-55
• 4.5 柔性梁復合材料參數(shù)影響55-58
• 4.5.1 不同纖維種類56-57
• 4.5.2 不同纖維比例57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 柔性梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計59-71
• 5.1 引言59
• 5.2 柔性梁參數(shù)化建模59-61
• 5.3 柔性梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計61-70
• 5.3.1 優(yōu)化模型建立61-62
• 5.3.2 優(yōu)化過程62-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 本文主要工作及總結(jié)71
• 6.2 后續(xù)研究及展望71-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76-77
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孟雷;程小全;胡仁偉;徐云研;;直升機旋翼復合材料槳葉結(jié)構(gòu)設計與選材分析[J];高科技纖維與應用;2014年02期

2 楊建靈;張麗艷;周少華;方永紅;黃文俊;;基于精確參數(shù)化定義的復合材料槳葉剖面扭轉(zhuǎn)剛度計算[J];航空動力學報;2012年05期

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本文編號：565096