本文針對一種新構(gòu)型的橫列式直升機(jī),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(jī)相比,該型直升機(jī)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(jī)的旋翼、翼墩和機(jī)翼之間的耦合效應(yīng)較一般直升機(jī)更復(fù)雜,對其動力學(xué)建模和動特性的分析一直是橫列式直升機(jī)動力學(xué)設(shè)計的難點。針對該構(gòu)型直升機(jī),本文基于哈密頓原理,采用多體動力學(xué)方法描述各動力學(xué)部件空間運(yùn)動關(guān)系,建立了半展橫列式直升機(jī)旋翼/機(jī)翼耦合動力學(xué)分析模型,并在建模的過程中充分考慮了橫列式直升機(jī)彈性旋翼和彈性機(jī)翼之間的慣性及結(jié)構(gòu)耦合。基于該耦合動力學(xué)模型,分別計算了槳葉、旋翼系統(tǒng)和機(jī)翼子系統(tǒng)的動特性,計算結(jié)果與參考文獻(xiàn)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(chǔ)上,對旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動特性進(jìn)行研究,分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對于耦合系統(tǒng)的固有特性影響。最后,為進(jìn)一步研究旋翼和機(jī)翼之間耦合動特性,建立了旋翼/機(jī)翼氣彈耦合動力學(xué)模型,給出了耦合系統(tǒng)動響應(yīng)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(yīng)進(jìn)行了計算,并對旋翼/機(jī)翼耦合特性進(jìn)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(xué)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(jī)發(fā)展歷史
        1.2.2 橫列式直升機(jī)動力學(xué)研究概況
    1.3 新型橫列式直升機(jī)綜述
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 無周期變距旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 無周期變距旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)坐標(biāo)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(xué)模型
        2.4.1 槳葉虛應(yīng)變能
        2.4.2 槳葉虛動能
        2.4.3 離散化槳葉動力學(xué)方程
        2.4.4 槳葉有限元模型離散化
        2.4.5 槳轂虛應(yīng)變能
    2.5 翼墩模型
    2.6 彈性機(jī)翼模型
        2.6.1 機(jī)翼虛應(yīng)變能
        2.6.2 機(jī)翼虛動能
        2.6.3 離散化機(jī)翼動力學(xué)方程
        2.6.4 機(jī)翼有限元模型離散化
    2.7 旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動力學(xué)方程
    2.8 本章小結(jié)
第三章 旋翼動力學(xué)模型計算分析
    3.1 引言
    3.2 旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型組集
    3.3 旋翼槳葉動力學(xué)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(xué)模型分析
        3.4.1 萬向鉸旋翼系統(tǒng)動力學(xué)方程
        3.4.2 WRATS旋翼槳葉動力學(xué)特性
        3.4.3 WRATS旋翼系統(tǒng)動力學(xué)特性
    3.5 無周期變距旋翼動力學(xué)特性
        3.5.1 槳葉動力學(xué)特性
        3.5.2 槳葉調(diào)頻規(guī)律
        3.5.3 槳葉結(jié)構(gòu)耦合
        3.5.4 旋翼系統(tǒng)動力學(xué)特性
    3.6 機(jī)翼動力學(xué)特性
    3.7 小結(jié)
第四章 旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動力學(xué)特性分析
    4.1 引言
    4.2 多槳葉坐標(biāo)變換
        4.2.1 自由度變換
        4.2.2 方程變換
    4.3 旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動力學(xué)特性
    4.4 旋翼/機(jī)翼動力學(xué)特性參數(shù)影響分析
        4.4.1 預(yù)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(jī)翼垂向彎曲剛度影響
        4.4.6 機(jī)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(jī)翼耦合系統(tǒng)動響應(yīng)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(jī)翼氣動力虛功
    5.3 結(jié)構(gòu)動響應(yīng)計算方法及流程
        5.3.1 數(shù)值積分法
        5.3.2 結(jié)構(gòu)動響應(yīng)計算流程
    5.4 旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)動響應(yīng)
        5.4.1 懸停狀態(tài)耦合系統(tǒng)動響應(yīng)
        5.4.2 前飛狀態(tài)耦合系統(tǒng)動響應(yīng)
    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(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


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

博士論文
[1]采用擺振柔軟式旋翼的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)動力學(xué)研究[D]. 侯鵬.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣動/動力學(xué)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化研究[D]. 薛立鵬.南京航空航天大學(xué) 2011
[3]傾轉(zhuǎn)旋翼/機(jī)翼氣彈耦合動力學(xué)研究[D]. 董凌華.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傾轉(zhuǎn)時旋翼/短艙/機(jī)翼耦合結(jié)構(gòu)氣彈響應(yīng)研究[D]. 岳海龍.南京航空航天大學(xué) 2010

碩士論文
[1]復(fù)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(xué) 2013
[2]擺振柔軟傾轉(zhuǎn)旋翼/機(jī)翼氣彈耦合穩(wěn)定性分析[D]. 周濤.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]新型橫列式直升機(jī)剛性旋翼氣動性能分析[D]. 陳曉.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣彈響應(yīng)及穩(wěn)定性若干問題研究[D]. 賈大偉.南京航空航天大學(xué) 2007
[5]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器旋翼/機(jī)翼/機(jī)身氣動干擾計算[D]. 徐愷.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號：3717470