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单点吊挂集装箱动稳定性分析
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作者 吕雨竹 万海明 徐玉貌 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期419-427,共9页
为研究单点吊挂集装箱的动稳定性,利用风洞试验捕捉吊挂集装箱的发散运动规律,进而解耦单点吊挂系统运动方程进行动力学分析,发现集装箱运动发散的原因为侧向气动力对摆动运动产生了激励作用。稳定性判据表明:单点吊挂系统稳定的必要条... 为研究单点吊挂集装箱的动稳定性,利用风洞试验捕捉吊挂集装箱的发散运动规律,进而解耦单点吊挂系统运动方程进行动力学分析,发现集装箱运动发散的原因为侧向气动力对摆动运动产生了激励作用。稳定性判据表明:单点吊挂系统稳定的必要条件为吊挂体的偏航力矩和侧向力对其偏摆运动产生阻尼作用,但偏航回复力矩过大也可能会降低吊挂系统的动稳定性。保持吊挂体的侧向阻尼力和偏航回复力矩适当,减小阻力,增大吊挂体质量和转动惯量均有利于吊挂系统稳定。直升机吊挂飞行过程中如遇到吊挂系统不稳定状态可通过适当减速进行控制,减小吊索长度可增加外吊挂稳定前飞的飞行速度,存在最优吊索长度使巡航速度下吊挂系统稳定性最佳。 展开更多
关键词 单点吊挂 集装箱 动稳定性 特性 吊索长度
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不带稳定翼飞船返回舱俯仰动稳定性研究 被引量:8
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作者 张涵信 袁先旭 +1 位作者 谢昱飞 叶友达 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期130-134,共5页
联盟号飞船返回舱,如果不存在稳定翼,从高超声速到低Mach数时,力矩曲线有由一个平衡迎角(α1),经二个(α1、α′2)到三个(α1、α2、α3)平衡迎角的情况出现。当有一个平衡迎角时,可能有一临界Mach数Mcr,当M∞>Mcr时,平衡迎角处是动... 联盟号飞船返回舱,如果不存在稳定翼,从高超声速到低Mach数时,力矩曲线有由一个平衡迎角(α1),经二个(α1、α′2)到三个(α1、α2、α3)平衡迎角的情况出现。当有一个平衡迎角时,可能有一临界Mach数Mcr,当M∞>Mcr时,平衡迎角处是动稳定的;M∞<Mcr,变为动不稳定的,同时出现极限环。也可能不存在这个Mcr,这时随Mach数降低到M∞=M′cr,即2个平衡迎角的情况,在力矩曲线与α轴相切的平衡点α′2,会出现鞍、结点分叉。M∞<M′cr后,对于存在三个平衡点的情况,在α和 α的相图上,它是结点-鞍点-结点的结构。当α1处是稳定结点形态时,只有在很小的扰动情况下,它才能返回α1的状态。如果α1为不稳定结点状态,在α1附近,微小的扰动,使迎角由α1迅速变成α3或者更大。这是混沌的先兆。 展开更多
关键词 稳定 飞船 返回舱 俯仰振荡 动稳定性
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大攻角下有限振幅俯仰飞行的非线性动稳定性分析 被引量:7
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作者 陆夕云 杨国伟 +1 位作者 庄礼贤 李潜 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第2期177-182,共6页
本文介绍了一种关于大攻角飞行条件下,飞行器非线性动稳定性分析的数学方法。基于飞行器整体运动的低频特点(k1),将动稳定性导数的概念推广到大攻角有限摆幅振荡飞行的稳定性分析,给出了逐次求取各阶动导数的摄动方法,导出了... 本文介绍了一种关于大攻角飞行条件下,飞行器非线性动稳定性分析的数学方法。基于飞行器整体运动的低频特点(k1),将动稳定性导数的概念推广到大攻角有限摆幅振荡飞行的稳定性分析,给出了逐次求取各阶动导数的摄动方法,导出了小参数形式的非线性动力学方程。结合常微分方程的定性理论,可以揭示大攻角飞行中的某些非线性特征,方法原则上可推广到多自由度问题。 展开更多
关键词 动稳定性 大攻角飞行 非线性振 飞行器
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基于提高动稳定性的拱坝拱圈结构抗震优化设计 被引量:7
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作者 谢能刚 邵韦循 王彪 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期41-44,共4页
提出了表征结构抗震动稳定性的能量函数 ,推导了能量函数的表达式 ,并以拱坝的拱圈为算例 ,进行了优化设计 .结果表明 ,降低了拱圈结构的地震反应能量 ,提高了抗震能力 .
关键词 抗震 动稳定性 能量函数 拱圈 优化设计 拱坝 结构抗震
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非线性气动恢复力与飞行器动稳定性 被引量:4
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作者 贾区耀 方方 +1 位作者 陈农 杨益农 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期446-448,共3页
复杂流动中,飞行器非定常气动数值计算后的参数辨识、飞行器模型的风洞定常测量、风洞动态(风洞自由飞)测量均显示了飞行器非线性气动刚度项(气动恢复力项、如俯仰力矩 攻角曲线Cm θ)将出现局部静不稳定( Cm/ θ>0)。  飞行器气... 复杂流动中,飞行器非定常气动数值计算后的参数辨识、飞行器模型的风洞定常测量、风洞动态(风洞自由飞)测量均显示了飞行器非线性气动刚度项(气动恢复力项、如俯仰力矩 攻角曲线Cm θ)将出现局部静不稳定( Cm/ θ>0)。  飞行器气动恢复力对运动稳定性影响以往讨论较少,本文讨论了非线性气动恢复力局部出现静不稳定条件下的动稳定特性,其特点是突跃性、单边性与不确定性。飞行器飞行遥测数据分析支持了上述动稳定特性的描述。 展开更多
关键词 飞行器 动稳定性 非线性气恢复力 俯仰运 参数辨识
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昆虫悬停飞行的动稳定性:理论分析与数值模拟 被引量:3
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作者 孙茂 刘彦鹏 王济康 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第B12期6-13,共8页
首先,从昆虫(身体和拍动翅)的动力学方程和N—S方程出发,在一定假设下,将运动方程简化为6自由度刚体的方程,并用线化理论给出了反映昆虫悬停飞行纵向动稳定性的理论解。然后,用完全的动力学方程和N—S方程偶合的数值解对上述理... 首先,从昆虫(身体和拍动翅)的动力学方程和N—S方程出发,在一定假设下,将运动方程简化为6自由度刚体的方程,并用线化理论给出了反映昆虫悬停飞行纵向动稳定性的理论解。然后,用完全的动力学方程和N—S方程偶合的数值解对上述理论的简化假设进行了检验。 展开更多
关键词 昆虫 悬停飞行 动稳定性 理论分析 数值模拟
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悬停状态带磁流变减摆器直升机的动稳定性分析 被引量:3
7
作者 卫丽君 李书 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期745-751,共7页
建立了适用于直升机悬停状态动稳定性的磁流变减摆器模型,悬停状态下动力入流模型采用动量理论模型,与直升机旋翼/机体耦合动力学方程组联立,采用Simulink时域仿真的方法计算得到磁流变减摆器对悬停状态下直升机动稳定的影响,对比了不... 建立了适用于直升机悬停状态动稳定性的磁流变减摆器模型,悬停状态下动力入流模型采用动量理论模型,与直升机旋翼/机体耦合动力学方程组联立,采用Simulink时域仿真的方法计算得到磁流变减摆器对悬停状态下直升机动稳定的影响,对比了不同电压下磁流变减摆器对桨叶挥舞摆振运动的影响。结果表明:对于磁流变减摆器,施加不同电压可得到不同的阻尼力,该性质可以抑制直升机悬停状态动不稳定性。 展开更多
关键词 磁流变减摆器 悬停状态 动稳定性 时域
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带翼潜航器动力学建模及动稳定性 被引量:2
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作者 叶川 马东立 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1137-1143,共7页
带翼潜航器具有面积较大的升力面,滚转运动是带翼潜航器的基本机动方式之一.利用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法研究了带翼潜航器的动导数,计算结果表明:粘性力以及主翼对机体和尾翼的干扰对加速度导数影响较大,... 带翼潜航器具有面积较大的升力面,滚转运动是带翼潜航器的基本机动方式之一.利用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法研究了带翼潜航器的动导数,计算结果表明:粘性力以及主翼对机体和尾翼的干扰对加速度导数影响较大,不能将加速度导数简化为附加质量系数.带翼潜航器水动力模型直接采用加速度导数,动力学和运动学方程组考虑滚转运动参数的影响.利用小扰动假设将动力学和运动学方程组线性化,并将方程组分为纵向和横航向两组.通过计算扰动运动方程组的模态研究了带翼潜航器的动稳定性.提出的动力学模型及动稳定性分析方法可用于带翼潜航器的稳定性分析以及运动控制系统的设计. 展开更多
关键词 潜航器 力学模型 动稳定性 导数 模态
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直升机机体-主减-旋翼耦合系统动稳定性分析 被引量:1
9
作者 马扣根 顾仲权 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第6期732-737,共6页
对单桨常尾桨铰接式直升机机体-主减-族翼耦合系统动稳定性进行了分析研究。在建立的数学模型中,除了考虑机体沿侧向和纵向的平动,机身的横滚、俯仰和偏航,旋翼的挥舞和摆振外,还特别考虑了机身的横向运动及主减的摆动和传动特性... 对单桨常尾桨铰接式直升机机体-主减-族翼耦合系统动稳定性进行了分析研究。在建立的数学模型中,除了考虑机体沿侧向和纵向的平动,机身的横滚、俯仰和偏航,旋翼的挥舞和摆振外,还特别考虑了机身的横向运动及主减的摆动和传动特性。以某型直升机为基础的研究表明:挥舞对耦合系统的动稳定性有一定影响;不考虑挥舞和主减支承特性时,对耦合系统动稳定性的分析偏于保守;在合适的主减支承条件下,主减对耦合系统的动稳定性影响不大;旋翼的挥舞与主减的摆动是耦合的,这使主减的固有频率提高。 展开更多
关键词 直升机 动稳定性 自激振 地面共振
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旋翼/机体耦合动稳定性计算与试验的对比 被引量:1
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作者 包劲松 张晓谷 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1996年第3期323-330,共8页
采用带外伸量及弹性约束的当量铰桨叶模型,考虑了旋翼挥/摆结构耦合及动力入流非定常气动力,建立了悬停状态旋翼/机体耦合动稳定性分析方法,适用于星形柔性及无铰式等旋翼系统。分析时挥舞、摆振、机体运动及动力入流均以复数变量... 采用带外伸量及弹性约束的当量铰桨叶模型,考虑了旋翼挥/摆结构耦合及动力入流非定常气动力,建立了悬停状态旋翼/机体耦合动稳定性分析方法,适用于星形柔性及无铰式等旋翼系统。分析时挥舞、摆振、机体运动及动力入流均以复数变量表示。通过各自由度之间相互作用分析,揭示了动不稳定的机理及动力入流的影响原因。本文分析了NASA等研究机构的孤立旋翼及旋翼与机体耦合动稳定性标准试验,计算结果与试验值的吻合程度较美国同类研究好。分析表明,动力入流对模态阻尼有较大影响。 展开更多
关键词 旋翼 动稳定性 非定常 空气力学
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气动静/动稳定性的相关性及粘性滞后时间的研究 被引量:4
11
作者 楼洪钿 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期68-73,共6页
风洞试验证实 ,物体的气动静稳定性和气动动稳定性之间 ,存在着反向演变现象。研究表明 ,它主要是绕流的粘性效应诱导的气动量和它们对物体姿态运动的时间滞后引起的 ,并且 ,该气动量中的静稳定性粘性诱导量和动稳定性粘性诱导量之间是... 风洞试验证实 ,物体的气动静稳定性和气动动稳定性之间 ,存在着反向演变现象。研究表明 ,它主要是绕流的粘性效应诱导的气动量和它们对物体姿态运动的时间滞后引起的 ,并且 ,该气动量中的静稳定性粘性诱导量和动稳定性粘性诱导量之间是负相关的。本文给出了相关分析以及粘性诱导量之间的负相关模式 ,并用作者得到的风洞动态试验结果证明了上述负相关模式的实在性。此外 ,还根据上述风洞试验结果 ,计算了粘性动态相关因子Kd 与粘性滞后的时间tl 随Re的变化趋势 ,结果表明 ,Kd 比Re数要灵敏 ,并且 ,对尖锥也具有明确的规律性。 展开更多
关键词 稳定性 动稳定性 粘性滞后时间
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载人飞船返回舱的动稳定性 被引量:8
12
作者 赵梦熊 《气动实验与测量控制》 CSCD 1995年第2期1-8,共8页
载人飞船返回舱动稳定性的地面模拟试验方法有强迫振动法、有限自由振动法、自由翻滚法和模型自由飞试验法。试验结果表明,在配平攻角区阿波罗返回舱除马赫数M<0.7以外,一般都具有俯仰正阻尼特性。双子星座返回舱在配平攻角区,... 载人飞船返回舱动稳定性的地面模拟试验方法有强迫振动法、有限自由振动法、自由翻滚法和模型自由飞试验法。试验结果表明,在配平攻角区阿波罗返回舱除马赫数M<0.7以外,一般都具有俯仰正阻尼特性。双子星座返回舱在配平攻角区,当M<2.5时存在俯仰负阻尼特性。钝头气流分离效应、后体气流再附效应、船尾近尾流效应和动态时滞效应等对静、动稳定性都有相反效应。这些效应会使返回舱的静稳定性增加,而使动稳定性降低。角振幅增大会使返回舱的平均俯仰阻尼增加,马赫数增大使俯仰阻尼降低。 展开更多
关键词 返回舱 空气力学 动稳定性 载人飞船
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CG-01高速风洞弹箭模型动稳定性导数实验系统设计 被引量:3
13
作者 薛栋 刘金 +3 位作者 王欢 尹晋涛 江春茂 袁先士 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2522-2530,共9页
为在风洞中真实模拟弹箭飞行运动状态,提高弹箭模型动稳定性导数测量水平,在CG-01高速风洞全新研制了一套动稳定性导数实验系统。该系统包含控制子系统、数据采集子系统、数据处理子系统和中小长细比模型实验装置、大长细比模型俯仰振... 为在风洞中真实模拟弹箭飞行运动状态,提高弹箭模型动稳定性导数测量水平,在CG-01高速风洞全新研制了一套动稳定性导数实验系统。该系统包含控制子系统、数据采集子系统、数据处理子系统和中小长细比模型实验装置、大长细比模型俯仰振动实验装置、旋转弹模型实验装置3个不同的实验装置。针对中小长细比模型,采用传统强迫振动方法建立了滚转、偏航和俯仰振动的实验装置;通过尾部强迫振动方式,开发出针对小口径、大长细比模型的俯仰振动实验装置;利用电机驱动弹体旋转,研制出两自由度旋转模型实验装置。整套实验系统经过了标模风洞验证实验,结果表明:中小长细比模型动稳定性导数实验装置在不同马赫数和迎角下测量的结果具有较高的精度;与国内外实验数据和计算流体力学数据进行了对比分析,实验结果处在可接受的误差范围内。大长细比模型和旋转模型动稳定性导数实验装置具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 弹箭模型 动稳定性导数 实验系统 高速风洞 Basic Finner模型
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四阶特征方程判定地效翼船动稳定性的适用范围 被引量:1
14
作者 张红玲 黄国梁 周伟麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期80-82,共3页
在分析五阶方程各模态特性的基础上,通过特征多项式根与系数的关系,证明了四阶方程动稳定不能确保五阶方程一定动稳定;同时通过四次与五次特征多项式的分析比较,给出四阶方程作为五阶方程有效近似的判定准则,作出判定曲线,得到四阶方程... 在分析五阶方程各模态特性的基础上,通过特征多项式根与系数的关系,证明了四阶方程动稳定不能确保五阶方程一定动稳定;同时通过四次与五次特征多项式的分析比较,给出四阶方程作为五阶方程有效近似的判定准则,作出判定曲线,得到四阶方程适用的飞高范围,并分析了各气动导数的变化对动稳定性的影响。 展开更多
关键词 地效翼船 动稳定性 特征多项式 船舶力学
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蜂蝇悬停和前飞时的动稳定性 被引量:1
15
作者 许娜 孙茂 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期133-140,共8页
悬停和前飞是昆虫常用的两种飞行状态,研究昆虫在这两种状态下的动稳定性问题对昆虫飞行动力学研究工作具有重要意义.基于"平均模型"和小扰动线化的思想,给出了昆虫绕平衡点处纵向和横向的小扰动运动方程;通过计算流体力学方... 悬停和前飞是昆虫常用的两种飞行状态,研究昆虫在这两种状态下的动稳定性问题对昆虫飞行动力学研究工作具有重要意义.基于"平均模型"和小扰动线化的思想,给出了昆虫绕平衡点处纵向和横向的小扰动运动方程;通过计算流体力学方法获得气动导数,并利用特征模态分析法求解运动方程,研究了蜂蝇悬停和前飞时的动稳定性.结果证明,悬停时纵向和横向扰动运动均存在不稳定模态,悬停是不稳定的;前飞时,纵向扰动运动的不稳定模态的倍幅期较悬停时减小,其纵向不稳定性逐渐增强,而横向不稳定性较悬停时减弱,趋于较弱或中性的稳定;前飞是不稳定的. 展开更多
关键词 蜂蝇 悬停 前飞 动稳定性 特征模态
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球头钝锥高超声速动稳定性的实验研究 被引量:1
16
作者 马家骧 陈素贞 +1 位作者 许国斌 潘文欣 《气动实验与测量控制》 CSCD 1995年第3期33-39,共7页
本文叙述在脉冲型高超声速风洞中,用模型自由飞方法测定8°球头钝锥的高超声速静、动稳定特性。采用同步高速摄影方法记录了20ms准定常试验时间中模型的角运动并用参数微分法进行气动参数辨识。实验结果表明对质心位置Xcg... 本文叙述在脉冲型高超声速风洞中,用模型自由飞方法测定8°球头钝锥的高超声速静、动稳定特性。采用同步高速摄影方法记录了20ms准定常试验时间中模型的角运动并用参数微分法进行气动参数辨识。实验结果表明对质心位置Xcg≤0.60的模型在M∞=7.8和M∞=9.9两种条件下皆是静、动稳定的,稳定性随质心的后移而下降,在实验范围内马赫数对稳定性没有明显影响,同时模型的底部是否封闭也没有明显影响。 展开更多
关键词 高超声速 动稳定性 球头钝锥 风洞 飞行力学
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直升机双叶旋翼/旋翼轴系统耦合动稳定性分析和试验
17
作者 王吉东 张晓谷 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期488-493,共6页
研究了直升机双叶旋翼桨叶摆振与旋翼轴弯曲的耦合振动,分析了系统三个模态固有频率随转速增长的变化趋势。着重研究了耦合各模态中存在着不稳定区的模态,并讨论了桨叶质量、旋翼摆振方向刚度、旋翼轴弯曲刚度对此模态不稳定区的影响... 研究了直升机双叶旋翼桨叶摆振与旋翼轴弯曲的耦合振动,分析了系统三个模态固有频率随转速增长的变化趋势。着重研究了耦合各模态中存在着不稳定区的模态,并讨论了桨叶质量、旋翼摆振方向刚度、旋翼轴弯曲刚度对此模态不稳定区的影响。利用实物在组合台架上进行试验,测量了旋翼、旋翼轴及其支持系统的动应变,找出了旋翼谐波激振力作用下的共振点,从而验证了上述分析结果。本文还通过改变系统参数,检验了系统固有频率的变化情况,进一步验证了上述分析模型,并据此提出了提高临界转速避免出现不稳定性的设计措施。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 共振 耦合动稳定性 固有频率
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全海深AUV上浮运动稳定性分析 被引量:3
18
作者 李晔 郭洪志 曹建 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1682-1689,共8页
针对现有的水下机器人的运动稳定性分析仅局限于定深直航的现象,本文对全海深AUV上浮运动稳定性进行研究,研究内容对机器人的稳定性判别和相应的机器人水动力型体设计以及运动控制策略设计具有重要意义。论文根据古尔维茨判别法的思想... 针对现有的水下机器人的运动稳定性分析仅局限于定深直航的现象,本文对全海深AUV上浮运动稳定性进行研究,研究内容对机器人的稳定性判别和相应的机器人水动力型体设计以及运动控制策略设计具有重要意义。论文根据古尔维茨判别法的思想推导了全海深AUV从水面下潜至工作深度以及从工作深度上浮至水面的运动稳定性判定公式,通过计算一台全海深AUV的水动力系数,利用所推导的稳定性判定公式,对该台水下机器人的运动稳定性进行评判,结果表明该水下机器人的稳定性符合设计要求,全海深AUV在上浮过程中具有良好的动稳定性。 展开更多
关键词 全海深AUV 大深度 上浮 动稳定性 稳定性衡准公式 稳定性判定 力系数 CFD
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弹丸动稳定性的物理解释 被引量:1
19
作者 宋丕极 《兵工学报》 EI CAS 1987年第2期72-75,共4页
本文根据弹丸受力和运动情况,从物理意义上解释了马格努斯力矩和赤道阻尼力矩引起弹丸动不稳定性问题。
关键词 马格努斯力矩 动稳定性 力和运 等效力 物理解释 法向分量 赤道转惯量 稳定性问题 陀螺力矩 法线方向
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低压成套开关设备结构设计中有关动稳定性能设计的探讨 被引量:1
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作者 郑美海 《电气制造》 2014年第1期34-35,共2页
低压成套开关设备和控制设备因其优越的性能,在生产现场、公共场所、居民住宅中得到广泛的应用。动稳定性能作为其重要的性能指标之一,是3C认证检测必须重点检测的项目。分析了低压成套开关设备和控制设备的试验标准以及短路电流的电动... 低压成套开关设备和控制设备因其优越的性能,在生产现场、公共场所、居民住宅中得到广泛的应用。动稳定性能作为其重要的性能指标之一,是3C认证检测必须重点检测的项目。分析了低压成套开关设备和控制设备的试验标准以及短路电流的电动力效应,分析了影响电动力大小的相关因素,可为低压成套开关设备和控制设备产品设计人员提供一种视角。 展开更多
关键词 低压成套开关设备 控制设备 动稳定性 力效应
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