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《旋翼桨叶载荷与桨叶结构参数相关性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、总第191期直升机技术GeneralSerialNo.1912017年第1期HELICOPTERTECHNIQUENo.12017文章编号:1673-1220(2017)01-008-05旋翼桨叶载荷与桨叶结构参数相关性研究胡偶,陈平剑(中国直升机设计研究所,江西景德镇333001)摘要基于CAMRADII软件,建立自由尾迹耦合柔性多体动力学的弹性桨叶结构载荷分析模型,针对某直升机旋翼桨叶结构设计与载荷分析问题,开展桨叶结构参数与桨叶载荷水平的相关性研究。通过典型飞行状态,包括超扭状态和大前进比前飞状态,研究桨叶剖面挥舞刚
2、度、摆振刚度、扭转刚度等参数的变化对桨叶挥舞与摆振方向载荷水平的影响,并分析由结构共振引起的桨叶载荷突增现象。关键词载荷;结构参数;共振;旋翼桨叶中图分类号:V211.52文献标识码:ACorrelationStudyforBladeLoadsandBladeStructurePropertiesofRotorHUOu,CHENPingjian(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute,Jingdezhen333001,China)AbstractThispaperpre
3、sentedpredictionsofbladestructureloadsusingfreewakemodelandflexi-blemultibodydynamicsmethodbasedontheCAMRADIIsoftware.Theresearchwasfocusedontheproblemofstructuredesignandpredictionsofbladestructureloads,andtherelationshipofbladestructurepropertiesandstructureload
4、swasstudied.Twotypicalflightconditionswereinvestigatedincludingover-torquecaseandhighspeedcase.Thebladesectionproperties,suchasflapben-dingstiffness,lagbendingstiffnessandtorsionstiffnesswerechangedtoobservehowtheloadschanged.Meanwhile,theresonancephenomenonofblad
5、eloadswasrevealed.Keywordsloads;structureproperties;resonance;blade是一种综合性的系统工作:首先需建立直升机模型、0引言旋翼和尾桨模型以及桨毂-操纵系统模型(包括各直升机旋翼桨叶载荷分析是旋翼气动设计与结种铰结构、变距拉杆等),再将模型通过各种连接形构设计的重要支撑,是旋翼系统方案设计与工程详式连接,然后基于气动模型(如升力线方法)和多体细设计阶段旋翼桨叶强度与寿命评估的重要依据。动力学模型,开展旋翼桨叶载荷分析。载荷分析工旋翼桨叶载荷分析是典型的气动/结构
6、耦合问题,且作在旋翼系统设计过程中起着承上启下的重要作收稿日期:2016-09-23作者简介:胡偶(1984-),男,安徽池州人,博士,工程师,主要从事旋翼系统载荷分析、计算流体力学、网格生成技术等研究。2017年第1期胡偶,陈平剑:旋翼桨叶载荷与桨叶结构参数相关性研究·9·用,是结构设计、载荷分析、寿命评估这一设计流程为零,旋翼转速为正常转速,该状态考核桨叶的静载必不可少的关键环节。荷的极限值。旋翼桨叶振动载荷评估是直升机空气动力学与采用CAMRADII软件,建立弹性桨叶载荷分析动力学领域面临的难点。受限于复杂的气流环境
7、、模型,主要计算流程如图1所示。非线性结构弹性变形等耦合因素,采用数值分析方法很难获得精确的振动载荷值。但从工程设计的角开始度来看,通过数值分析与解析分析方法,构建高效、旋翼系统建准确的载荷工程计算方法,能够满足不同飞行状态机身建模：结系统建模模：结构、翼构、气动力等型布置等的载荷计算分析工作要求,形成可用于旋翼系统寿配平分析命与强度评估的载荷谱,从而有效缩短直升机旋翼系统研制周期,提高研制效率。计算桨叶响应在国外,随着计算技术的高速发展,形成了以[1]桨叶运动量CAMRADII为代表的直升机综合气弹分析软件,在直升机工程
8、设计领域得到了广泛的应用。该软件自计算剖面迎角、相桨叶结构动周[1-2]由对气流马赫数、迎力学模型期是由WayneJohnson开发的一款直升机气动与尾角变化率等迭迹代动力学综合分析软件,具备多体动力学、非线性有限模计型元以及直升机空气动力学耦合分析能力,可用于预翼型气动求解桨叶动算力数据表力学方程先研
