直升机旋翼气弹动力学优化策略(Ⅱ)——多目标优化解法研究 被引量：1

1

作者 王红州 张兵 +1 位作者 王华毕 李德宝 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期217-222,303-304,共6页

在旋翼气弹动力学模型基础上进行了多目标优化问题的描述和分类,定义了多目标优化问题及其解,讨论了多目标优化问题的解法,提出了直升机旋翼气弹动力学多目标优化问题的解法。使用改进的遗传模拟退火算法、加权系数法、全局准则法相结... 在旋翼气弹动力学模型基础上进行了多目标优化问题的描述和分类,定义了多目标优化问题及其解,讨论了多目标优化问题的解法,提出了直升机旋翼气弹动力学多目标优化问题的解法。使用改进的遗传模拟退火算法、加权系数法、全局准则法相结合的混合式解法进行旋翼气弹动力学多目标优化问题的求解。算例结果表明:使用混合法的多目标优化解法设计变量变化平缓;同时设计目标函数的3次/转、4次/转、5次/转谐波振动载荷和桨叶总质量分别比初始设计减少13.4%、31.5%、20.9%和7.36%,优化效果明显。由本文的研究可知,在直升机旋翼气弹动力学多目标优化问题中,使用混合式多目标优化问题解法能使旋翼气弹动力学多目标优化收敛到Pareto最优解,同时可提高多目标优化问题解质量和结果的鲁棒性。 展开更多

关键词 直升机旋翼 旋翼气弹动力学 多目标优化 混合式方法 最优解

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直升机旋翼气弹动力学优化策略(Ⅰ)——灵敏度分析技术研究 被引量：2

2

作者 王红州 李有祥 +1 位作者 石阳 陈明军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期541-547,628,共7页

基于旋翼气弹动力学模型以及摄动法的灵敏度分析和直接解析的链式规则灵敏度分析相结合技术,推导了直升机旋翼气弹动力学的气弹稳定性、模态频率、自转惯量、桨叶质量、桨叶动应力等参数的灵敏度计算过程。通过算例计算结果表明:使用灵... 基于旋翼气弹动力学模型以及摄动法的灵敏度分析和直接解析的链式规则灵敏度分析相结合技术,推导了直升机旋翼气弹动力学的气弹稳定性、模态频率、自转惯量、桨叶质量、桨叶动应力等参数的灵敏度计算过程。通过算例计算结果表明:使用灵敏度分析方法与直接优化相比,实现动应力减少1.2%,质量减少0.84%,优化时间缩短2.73倍;该灵敏度分析技术对于直升机旋翼气弹动力学优化设计收敛的速度和优化结果效果明显。 展开更多

关键词 直升机旋翼气弹动力学 摄动法 链式规则 灵敏度分析 气弹稳定性

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无轴承旋翼气弹动力学多目标减振优化 被引量：2

3

作者 王红州 张兵 +2 位作者 刘焜 谷先广 文曦 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期158-162,181,共5页

提出了无轴承旋翼柔性梁及扭管处的等效匹配处理方法,建立了无轴承旋翼的优化设计模型,采用混合法的灵敏度分析技术、Kriging的代理模型及改进遗传模拟退火算法的优化策略对某型无轴承旋翼进行了减振的气弹动力学多目标优化。结果表明:... 提出了无轴承旋翼柔性梁及扭管处的等效匹配处理方法,建立了无轴承旋翼的优化设计模型,采用混合法的灵敏度分析技术、Kriging的代理模型及改进遗传模拟退火算法的优化策略对某型无轴承旋翼进行了减振的气弹动力学多目标优化。结果表明:其桨毂谐波振动载荷与优化前相比,径向力、横向力、垂直力分别降低了24.2%、19.5%、15.8%;滚转力矩、俯仰力矩、偏航力矩分别降低了21.4%、20.8%、20.9%;3/转变距拉杆拉力、4/转变距拉杆拉力、5/转变距拉杆拉力分别降低了11.6%、18.4%、8.1%。表明本文方法减振效果明显。 展开更多

关键词 无轴承旋翼 气弹动力学 振动减振 多目标优化

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动力学参数对倾转旋翼机气弹稳定性的影响 被引量：2

4

作者 薛立鹏 张呈林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期7-12,共6页

在建立倾转旋翼机飞机模式和直升机模式下的旋翼/短舱/机翼系统耦合气弹动力学分析模型的基础上,分析了倾转旋翼、机翼动力学参数对倾转旋翼机气弹稳定性的影响,得到了不同动力学参数对前飞时回转颤振速度和悬停时模态阻尼的影响曲线,... 在建立倾转旋翼机飞机模式和直升机模式下的旋翼/短舱/机翼系统耦合气弹动力学分析模型的基础上,分析了倾转旋翼、机翼动力学参数对倾转旋翼机气弹稳定性的影响,得到了不同动力学参数对前飞时回转颤振速度和悬停时模态阻尼的影响曲线,对于倾转旋翼机动力学设计具有理论指导意义。 展开更多

关键词 倾转旋翼机 动力学 气弹稳定性 回转颤振 模态阻尼

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直升机旋翼动力学优化浅析 被引量：4

5

作者 王红州 蔡恒欲 +1 位作者 任桐欣 文曦 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第1期25-28,共4页

阐述了直升机旋翼动力学优化在国内外研究发展情况。通过对国内外旋翼动力学模型、优化方法及优化策略等方面的对比研究,得出国内在直升机旋翼动力学优化方面与国外研究的差距,为进一步开展相关优化研究指明了方向。

关键词 旋翼气弹动力学 多目标优化 有限元模型 优化方法 优化策略

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直升机旋翼/机身耦合系统的气弹响应分析(二)方程的求解 被引量：8

6

作者 程永明 任革学 +1 位作者 郑兆昌 余洵 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期32-36,共5页

在文（一）得到的直升机旋翼系统运动方程的基础上，运用动态子结构的方法对旋翼系统和机身作为相对独立的部分进行分析，通过界面上的力平衡和几何协调将子系统耦合成整体系统。用分割——迭代法求解直至旋翼系统和机身的响应同时收敛... 在文（一）得到的直升机旋翼系统运动方程的基础上，运用动态子结构的方法对旋翼系统和机身作为相对独立的部分进行分析，通过界面上的力平衡和几何协调将子系统耦合成整体系统。用分割——迭代法求解直至旋翼系统和机身的响应同时收敛到精度要求。并研制相应的计算程序。 展开更多

关键词 直升机动力学 旋翼/机身耦合 气弹响应

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直升机旋翼/机身耦合系统的气弹响应分析(一)旋翼系统的建模 被引量：5

7

作者 郑兆昌 程永明 任革学 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期33-38,共6页

直升机系统是一个流体、固体、刚体和控制相互耦合的非线性时变系统。其气弹响应问题的研究长期为国内外学者注视。本文对旋翼考虑不同的耦合层次，及诸因素的各项贡献，建立其耦合模型。应用Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理建立旋翼系统运动... 直升机系统是一个流体、固体、刚体和控制相互耦合的非线性时变系统。其气弹响应问题的研究长期为国内外学者注视。本文对旋翼考虑不同的耦合层次，及诸因素的各项贡献，建立其耦合模型。应用Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理建立旋翼系统运动方程。 展开更多

关键词 直升机动力学 气弹响应 旋翼系统 机身 建模

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旋翼液弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析 被引量：9

8

作者 武珅 杨卫东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期318-323,共6页

在时域内建立了液弹阻尼器的数学模型,利用筒式液弹阻尼器试验件,进行液弹阻尼器动力学特性试验,研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响;并基于试验数据,进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果表明,液弹阻尼器的动力学... 在时域内建立了液弹阻尼器的数学模型,利用筒式液弹阻尼器试验件,进行液弹阻尼器动力学特性试验,研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响;并基于试验数据,进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果表明,液弹阻尼器的动力学性能稳定,耗能能力强。通过液弹阻尼器模型重构曲线与试验曲线的比较,证实了本文模型能够模拟液弹阻尼器的动力学特性,可用于带液弹阻尼器的直升机旋翼系统气弹稳定性分析。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 液弹阻尼器 非线性ADF模型 动力学性能

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复杂三维外形旋翼气弹稳定性分析 被引量：1

9

作者 邓景辉 余智豪 +1 位作者 周云 宋彬 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期209-215,共7页

针对带有后掠、下反构型的复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题进行分析。基于中等变形梁理论以及Hamilton原理,在桨叶运动学描述中引入节点转换矩阵在有限元总体阵组集中引入变形相容原则,建立面向复杂三维外形旋翼的结构动力学模型,并在... 针对带有后掠、下反构型的复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题进行分析。基于中等变形梁理论以及Hamilton原理,在桨叶运动学描述中引入节点转换矩阵在有限元总体阵组集中引入变形相容原则,建立面向复杂三维外形旋翼的结构动力学模型,并在算例验证的基础上针对复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题展开参数影响分析。研究表明:桨尖后掠引起挥舞-扭转结构负耦合效应,造成一阶扭转模态频率和模态阻尼比降低,一阶扭转模态阻尼最大降低90%;桨尖下反引起摆振-扭转结构正耦合效应,造成二阶摆振模态频率降低,一阶扭转模态阻尼比最大降低62%,采用后掠带下反设计会大大降低扭转稳定性。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 气弹稳定性 后掠 下反

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结构参数对无轴承旋翼悬停气弹稳定性的影响 被引量：1

10

作者 高文杰 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第2期18-22,共5页

为了准确分析结构参数在悬停状态下对无轴承旋翼气动弹性稳定性的影响,建立一种基于有限状态入流的直升机气弹稳定性分析的新模型。采用Green-Lagrange应变张量推导无轴承旋翼桨叶的非线性应变-位移关系,把桨叶作为多路传力系统进行处... 为了准确分析结构参数在悬停状态下对无轴承旋翼气动弹性稳定性的影响,建立一种基于有限状态入流的直升机气弹稳定性分析的新模型。采用Green-Lagrange应变张量推导无轴承旋翼桨叶的非线性应变-位移关系,把桨叶作为多路传力系统进行处理并根据Hamilton原理建立桨叶运动的有限元方程,非定常气动力采用有限状态状态入流模型,旋翼的气弹稳定性根据桨叶摄动方程的特征值进行判断,研究结构参数对无轴承旋翼在悬停状态下气弹稳定性的影响。结果表明:(1)无轴承旋翼气弹稳定性分析采用模型比以往的动力入流模型或均匀入流模型与实验结果吻合更好;(2)桨毂预锥角、桨叶的摆振刚度及挥舞刚度对无轴承旋翼气弹稳定性的影响很大。 展开更多

关键词 振动与波 非线性振动 直升机 无轴承旋翼 有限元分析 气弹稳定性 参数分析

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伽辽金有限元素法对旋翼气弹稳定性的应用

11

作者 夏品奇 徐桂祺 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期41-45,共5页

采用伽辽金加权余数有限元素法发展了一种悬停状态下无铰旋翼桨叶气弹稳定性的分析方法。分析模型包括预锥角、下垂角、预掠角、总距角、桨根预安装角、桨叶预扭角、变距轴偏置、根部外伸量和操纵线系刚度等结构参数，对无铰旋翼桨叶气... 采用伽辽金加权余数有限元素法发展了一种悬停状态下无铰旋翼桨叶气弹稳定性的分析方法。分析模型包括预锥角、下垂角、预掠角、总距角、桨根预安装角、桨叶预扭角、变距轴偏置、根部外伸量和操纵线系刚度等结构参数，对无铰旋翼桨叶气弹稳定性研究有普遍适用意义。试验证明该理论可行并能用于研究无铰旋翼结构参数对桨叶气弹稳定性的影响，也能用于直升机旋翼的型号设计。 展开更多

关键词 无铰 旋翼 气弹稳定性 伽辽金法 悬停 直升机

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悬停状态下旋翼模型桨叶气弹稳定性试验研究

12

作者 梅卫胜 焦昌富 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第4期450-457,共8页

详细介绍了旋翼桨叶气弹稳定性试验采用的试验模型、试验设备、试验状态和试验方法。重点论述了先进旋翼的结构形式，以及简单可靠的周期变矩激振方法。试验用液压作动筒对自动倾斜器的不动环激振，共进行４６种状态试验，其结果符合要... 详细介绍了旋翼桨叶气弹稳定性试验采用的试验模型、试验设备、试验状态和试验方法。重点论述了先进旋翼的结构形式，以及简单可靠的周期变矩激振方法。试验用液压作动筒对自动倾斜器的不动环激振，共进行４６种状态试验，其结果符合要求，与理论分析结果有较好的一致性。该项试验的激振方法和数据采集处理技术可直接用于直升机型号研制中的旋翼气弹稳定性试验，为进一步发展我国旋翼气弹稳定性试验技术打下了良好的基础。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 模型试验 气弹稳定性

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旋翼液弹阻尼器的设计分析与试验

13

作者 武珅 杨卫东 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第4期173-177,共5页

基于直升机旋翼液弹阻尼器的工作原理的分析,推导弹性刚度和损耗系数的表达式。根据旋翼模型参数设计满足指标要求的液弹阻尼器结构,并用液弹阻尼器动力学试验进行验证。试验结果表明液弹阻尼器具有较粘弹阻尼器更稳定的动力学性能和更... 基于直升机旋翼液弹阻尼器的工作原理的分析,推导弹性刚度和损耗系数的表达式。根据旋翼模型参数设计满足指标要求的液弹阻尼器结构,并用液弹阻尼器动力学试验进行验证。试验结果表明液弹阻尼器具有较粘弹阻尼器更稳定的动力学性能和更强的减振能力;试验结果与设计计算结果的比较验证理论推导和设计方法的合理性。从而为直升机旋翼液弹阻尼器的研制提供理论依据。 展开更多

关键词 振动与波 航空器振动 直升机 旋翼 液弹阻尼器 动力学性能 损耗系数

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典型飞行状态下的旋翼振动载荷计算与分析 被引量：9

14

作者 孙韬 谭剑锋 王浩文 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期302-307,共6页

建立了基于柔性多体动力学思想的综合气弹分析方法,以SA 349/2"小羚羊"直升机为算例,对其典型飞行状态,包括一个小前进比状态,一个大前进比状态以及一个高速稳态转弯状态进行载荷计算。对于两个稳态前飞状态,采用自由尾迹模... 建立了基于柔性多体动力学思想的综合气弹分析方法,以SA 349/2"小羚羊"直升机为算例,对其典型飞行状态,包括一个小前进比状态,一个大前进比状态以及一个高速稳态转弯状态进行载荷计算。对于两个稳态前飞状态,采用自由尾迹模型计算诱导入流,通过配平迭代获得旋翼载荷;对于稳态转弯状态,将实测配平量作为输入量,采用G lauert线性入流模型计算诱导速度。在与试飞数据以及CAM RAD II计算结果的对比中,稳态前飞状态的计算结果与实测数据吻合较好,与CAM RAD II精度相当;对于接近飞行极限的高速转弯状态,本文计算值捕捉到了动态失速条件下旋翼载荷变化的主要特征。 展开更多

关键词 直升机旋翼 综合气弹分析方法 气动载荷 结构载荷

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模态修型减振的旋翼桨毂谐波振动载荷计算

15

作者 李波陈 王红州 +2 位作者 刘焜 文曦 王晓庆 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期323-327,359,共5页

基于模态修型的方法推导了直升机旋翼桨叶根部剪力的计算公式,通过合成桨叶根部载荷推导了旋翼桨毂的谐波振动载荷公式。将本文建立的桨毂谐波载荷计算模型与商用软件CAMRAD计算出的结果进行对比,结果表明:本文所建立模型的旋翼计算频率... 基于模态修型的方法推导了直升机旋翼桨叶根部剪力的计算公式,通过合成桨叶根部载荷推导了旋翼桨毂的谐波振动载荷公式。将本文建立的桨毂谐波载荷计算模型与商用软件CAMRAD计算出的结果进行对比,结果表明:本文所建立模型的旋翼计算频率与CAMRAD计算的频率相比,基阶频率计算误差在2%以内,前十阶频率误差都在8%以内;与已有文献试验测试的桨毂谐波振动载荷相比最大误差在25%以内。说明了本文建立的旋翼桨毂谐波振动载荷计算模型具有可行性和有效性。 展开更多

关键词 谐波振动载荷 气弹动力学 模态修型 振动减振 铰接式旋翼

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