气弹稳定性论文-刘啸,刘项,J.Ranjan,Banerjee

气弹稳定性论文-刘啸,刘项,J.Ranjan,Banerjee

导读:本文包含了气弹稳定性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:细长结构,流固耦合,动刚度法,模态分析

气弹稳定性论文文献综述

刘啸,刘项,J.Ranjan,Banerjee[1](2018)在《基于动刚度法的结构气弹稳定性分析方法》一文中研究指出对于细长结构的流固耦合研究,颤振响应分析是其中的关键问题之一。高速列车、飞行器、高层建筑和桥梁等结构或其部件都可能在运营过程中发生颤振,引起结构的刚度失效。不同于基于离散数值方法的有限元法,使用动态刚度法和广义坐标法提出了一种针对细长结构的自由振动和颤振分析的方法。该方法的关键在于将细长结构理想化为弯扭耦合梁结构,通过梁结构在自由振动中的控制微分方程推导出其动刚度矩阵,并使用Wittrick-Williams算法求解结构的固有频率及振型,最后结合广义坐标法和基于Theodorsen表达式的条带理论得到颤振矩阵,颤振行列式的实部和虚部的根的轨迹可以定位颤振点求出结构的颤振频率和颤振速度。通过自编的程序使用该方法探究了截面尺寸、截面形状、结构长度以及悬挂质量位置对于细长结构模态和颤振的影响,同时将该方法应用到了飞机机翼、受电弓及风挡的颤振分析中,验证了该方法的准确性及高效性。与有限元法相比,该方法在计算效率、精度等方面均展现出显着的优势,可广泛应用于各种工程结构的气弹稳定性分析及相关参数的优化设计,对于工程设计和优化有重要的参考价值。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

张小博,王延荣,蒋向华[2](2018)在《静子尾迹对转子叶片气弹稳定性的影响》一文中研究指出基于相位延迟方法,发展了一种可考虑前排静子尾迹对转子叶片气弹稳定性影响的能量法,并利用时间推进法对该方法进行了验证。对比分析了叶片不同模态和叶间相位角下,尾迹对转子叶片气动阻尼的影响。结果表明:尾迹对转子叶片气弹稳定性的影响显着,所发展的方法可准确、高效地对其进行模拟。与一阶扭转模态相比,尾迹对转子叶片一阶弯曲模态的气动阻尼影响更大;在不同叶间相位角下,尾迹使一阶弯曲模态的低气动阻尼进一步降低,使高气动阻尼有所增大,而对于一阶扭转模态,其影响则相反。(本文来源于《航空动力学报》期刊2018年09期)

王能茂,王延荣,田爱梅[3](2018)在《篦齿封严结构气弹稳定性数值分析》一文中研究指出针对航空发动机中篦齿封严装置的气弹稳定性问题,用所发展的气弹稳定性分析的能量法,考查了两种不同的篦齿封严结构模型的颤振特性,对比分析了在不同节径振动下的气动功分布和模态气动阻尼比。结果表明:能量法可以用于预测篦齿封严结构的气弹稳定性,通过数值计算给出了改进前后篦齿封严结构低阶振动模态的气动功和模态气动阻尼比,改进后的篦齿结构在2节径振型下不再发生颤振,说明改进后的结构比改进前的气弹稳定性更好。(本文来源于《航空动力学报》期刊2018年05期)

常林,刘廷瑞,徐玮,吴鸿才[4](2018)在《大型水平轴风力机叶片气弹稳定性研究及控制》一文中研究指出阐述非线性气动弹性模型建立过程,修正后的非线性ONERA气弹模型基于拉格朗日方程和泰勒级数展开,经过小范围近似线性化,得到可直接分析的线性化气弹模型。模拟极端条件下叶片挥舞和摆振方向受迫振动情形,通过simulink模块搭建进行系统仿真。提出了最优PID控制方法和线性二次型的主动控制过程及控制结果对比分析。着重阐述了最优控制的控制思想和LQR控制的分析过程,得到易于实现的主动控制方法。所选取的LOR控制法适用广泛且成本较低、易于实现。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2018年02期)

张俊豪[5](2017)在《含不同桨尖形状和粘弹减摆器的无轴承旋翼直升机气弹稳定性》一文中研究指出无轴承旋翼由于具有结构简单、维护性好、操纵功效高的特点而被广泛应用于新一代直升机。在无轴承旋翼系统中,依靠桨根复合材料柔性梁的弹性变形实现桨叶的挥-摆-扭运动,通过安装具有非线性动力学特性的粘弹减摆器提高旋翼系统的气弹稳定性,这增加了桨叶各方向运动之间的耦合,增加了无轴承旋翼系统气弹动力学分析的复杂性。本文以无轴承旋翼直升机的气弹稳定性为研究方向,提出了含不同桨尖形状和粘弹减摆器的无轴承旋翼/机体耦合系统的气弹动力学分析模型和瞬态求解方法,研究了桨尖形状对无轴承旋翼/机体耦合系统气弹稳定性的影响,提出了识别非线性迟滞气弹动力学模型参数的改进粒子群算法,研究了粘弹减摆器的非线性动力学特性对无轴承旋翼/机体耦合系统气弹稳定性的影响。本文基于Hamilton原理推导了无轴承旋翼/机体耦合系统的气弹动力学方程,依据无轴承旋翼桨叶的构型特点对动力学方程有限元离散,并通过单元组集得到无轴承旋翼/机体耦合系统的有限元方程,形成了用于无轴承旋翼/机体耦合系统气弹稳定性分析的计算模型。在建模过程中,重点研究了由于无轴承旋翼的结构特点引起的叁个特殊问题。为了研究气弹动力学模型中的非线性特性对稳定性的影响,本文提出了研究旋翼/机体耦合系统气弹稳定性的瞬态求解方法。该方法利用Newmark-Newton-Raphson方法计算系统的瞬态响应,采用加汉宁窗的移动矩形窗方法识别旋翼后退型摆振模态的阻尼,确定旋翼/机体耦合系统的稳定性。通过比较计算结果与试验结果,验证了本文计算模型和求解方法的准确性。本文考虑桨尖后掠、下反和尖削对旋翼气弹动力学方程的影响,提出了桨尖部分的气弹动力学模型。本文利用非线性变换矩阵,实现桨尖单元与桨叶单元的组集,推导了含不同桨尖形状的无轴承旋翼/机体耦合系统的气弹动力学方程,系统研究了桨尖前掠、后掠、上反、下反、组合变形和尖削对无轴承旋翼/机体耦合系统气弹稳定性的影响。本文提出了识别非线性迟滞气弹动力学模型参数的改进粒子群算法。该算法通过定义特殊的适应度函数,改进了标准粒子群算法“早熟”收敛和容易陷入局部极值的缺点,提高了算法的收敛速度和识别精度。将改进粒子群算法用于识别粘弹减摆器非线性滞弹位移场(Anelastic Displacement Field,ADF)模型和Leishman-Beddoes(LB)动态失速模型的参数,并将识别结果与标准粒子群算法的识别结果进行比较,验证了改进算法的准确性和优越性。本文依据无轴承旋翼的构型特点,将粘弹减摆器ADF模型集成到无轴承旋翼/机体耦合系统中,推导了无轴承旋翼/粘弹减摆器/机体耦合系统的气弹动力学方程,利用建立的瞬态求解方法研究了粘弹减摆器的非线性动力学特性对无轴承旋翼/机体耦合系统气弹稳定性的影响,计算了在不同状态下旋翼后退型摆振模态、桨叶摆振模态和机体滚转模态的瞬态响应,分析了粘弹减摆器结构参数对无轴承旋翼/机体耦合系统稳定性的影响。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-11-01)

张翔[6](2017)在《叶轮机械叶片气弹稳定性频域非线性分析方法及应用研究》一文中研究指出随着轴流叶轮机械气动性能的不断提高,风扇/压气机的单级负荷不断增大,而重量却越来越轻,导致叶片颤振问题日益突出,这已逐渐成为制约现代航空发动机发展的瓶颈。因此,完善叶栅非定常流分析方法,建立高效、可靠的叶片颤振预估平台,探究叶片气弹失稳的机理具有重要的理论意义和工程应用价值。本文首先基于源项线化技术,发展了谐波平衡控制方程的隐式求解方法,拓展了原求解器对频域多扰动非定常流的仿真能力。然后,结合能量法,利用频域非线性分析模型,实现了叶片气弹稳定性的高效预测,并分别以跨声速压气机叶片和线性涡轮作为研究对象,验证了求解器定常模拟和振荡叶栅下非定常模拟的准确性与可靠性。在此基础上,论文进行了以下的研究工作:(1)选择跨声速压气机叶片作为研究对象,基于结构动力学的分析,在孤立叶排上,使用频域非线性分析技术进行了振荡叶片下的非定常流模拟,针对叶片的前叁阶振型,系统研究了不同间隙尺度下叶片的气动阻尼系数,通过对比分析叶片表面上气流做功的差异,探讨了泄漏流对叶片颤振特性的影响机制。计算结果表明:不同模态下,当叶尖间隙较大时,泄漏流引起吸力面叶尖前缘附近出现静压卸载现象,并在对应区域上形成较强的压力脉动,随之引发气流对叶片振动的阻尼效应。(2)利用频域/定常混合计算模型,在多叶排环境下,针对不同转速,对跨声速两级风扇的第一级转子进行了气弹稳定性预测,基于对时均流场和静压脉动的分析,阐述了诱发叶片表面上气流做功的物理因素。研究显示,转子在部分转速和设计转速特性线上能够保证气弹稳定,而在105%和110%设计转速时,叶片的气动阻尼系数为负,存在超声速失速颤振的风险。进一步的讨论表明,叶片表面上正功集中区起因于不同的非定常扰动。对于大多数情况,压力面上的激波振荡可能引发正功集中。除此,吸力面上激波下游附近的超音区及波后的分离流也是正功的主要来源(3)以某前掠风扇为研究对象,使用多谐波频域计算方法,研究了正弦波畸变和边界层摄入式(Boundary Layer Ingestion,BLI)畸变对叶片气弹稳定性的影响。计算结果表明:进口总压畸变导致时均流场和激波非定常性的改变,使得叶片表面上的气流做功有所差异,这是叶片颤振特性发生变化的重要原因。(4)在多叶排环境下,针对某高负荷两级对转风扇的下游转子,分别采用混合计算模型和多扰动频域分析方法开展了叶片颤振特性的研究,通过考察叶片表面上气流做功以及非定常压力响应的差异,探讨了排间扰动对下游叶片气弹稳定性的影响。研究结果显示考虑上游叶片的周期性扰动将导致下游转子气动阻尼的降低。这种颤振特性差异的主要原因包括时均流场中激波形态的变化,上游尾迹引起的进口攻角波动,以及排间势扰动诱发的周向静压随时间的变化。(本文来源于《西北工业大学》期刊2017-04-01)

夏双满,张体磊[7](2016)在《某型直升机悬停状态下主旋翼桨叶气弹稳定性分析》一文中研究指出基于CAMRADII对某型直升机主旋翼桨叶在悬停状态下气弹稳定性进行分析,通过特征值分析判断旋翼系统的稳定性,本文主要计算了某型直升机5种重量重心状态的气弹稳定性,并对计算结果进行了比较,得到了一些有意义的结论。(本文来源于《探索 创新 交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(上册)》期刊2016-10-31)

张康康,李亮,罗杰,李映辉[8](2016)在《湿热环境下复合材料风力机叶片气弹稳定性》一文中研究指出对湿热环境下复合材料风力机叶片气弹稳定性进行了分析.将细长叶片简化为Euler-Bernoulli型悬臂梁,基于复合材料梁理论,在本构方程中引入湿热效应,使用Hamilton原理,建立了湿热环境下复合材料叶片弯扭(挥舞-扭转)耦合动力学方程,进而得到叶片线性自由振动特征方程,使用假设模态法求解振动特性,讨论了截面扭角、湿热效应、铺层角等因素对叶片气弹稳定性的影响,得到如下结论:(1)扭转阻尼比非常小,易出现气弹不稳定,增加截面扭角可改善气弹稳定性;(2)当出现气弹不稳定时,温度的升高会加剧气弹不稳定;(3)湿度对气弹稳定性影响较小;(4)纤维铺层角对气弹性稳定性影响显着.(本文来源于《动力学与控制学报》期刊2016年04期)

赵文梅,李建伟,赵军,冯拯桥[9](2016)在《悬停状态下跷跷板式无轴承尾桨气弹稳定性研究》一文中研究指出以某跷跷板式无轴承尾桨为研究对象,开展具有跷跷板与无轴承双重结构特性的尾桨的气弹稳定性分析研究。在考虑了集合型振型与周期型振型两种尾桨振型的基础上,建立跷跷板式无轴承尾桨动力学模型,研究了尾桨转速、尾桨总距及阻尼器阻尼刚度对尾桨摆振阻尼和阻尼比的影响。数值分析研究表明尾桨阻尼器阻尼刚度对尾桨气弹稳定性具有显着影响,通过控制阻尼器刚度可以有效提高该型尾桨气弹稳定性。(本文来源于《直升机技术》期刊2016年01期)

张文帆,张家忠,曹盛力[10](2016)在《NES对二维机翼气弹不稳定性的抑制作用》一文中研究指出采用数值方法研究了加装非线性能量汇(NES)的二维机翼在不同速度来流下的振动响应机制,着重探索了NES对系统振动的抑制以及系统内的靶向能量传递(TET)特性。首先,建立了加装在机翼前缘及后缘的NES与二维机翼的耦合系统模型,该模型考虑了机翼的沉浮与扭转振动。然后,从非线性振动响应和能量传递等几个方面研究了前NES与后NES对机翼振动的抑制效果和机制。进一步,应用频谱分析发现了此非线性耦合系统振动中存在共振捕获(resonance captures)特性,同时研究了前、后NES与机翼振动模式(沉浮与俯仰)间的靶向能量传递现象与机翼不同的极限环运动之间的对应关系。结果表明,采用前、后都加装NES的方法能够拓宽NES与机翼振动模式间发生靶向能量传递与共振捕获的频率范围,从而提升NES对机翼振动进行有效抑制的临界来流速度。(本文来源于《航空学报》期刊2016年11期)

气弹稳定性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于相位延迟方法,发展了一种可考虑前排静子尾迹对转子叶片气弹稳定性影响的能量法,并利用时间推进法对该方法进行了验证。对比分析了叶片不同模态和叶间相位角下,尾迹对转子叶片气动阻尼的影响。结果表明:尾迹对转子叶片气弹稳定性的影响显着,所发展的方法可准确、高效地对其进行模拟。与一阶扭转模态相比,尾迹对转子叶片一阶弯曲模态的气动阻尼影响更大;在不同叶间相位角下,尾迹使一阶弯曲模态的低气动阻尼进一步降低,使高气动阻尼有所增大,而对于一阶扭转模态,其影响则相反。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

气弹稳定性论文参考文献

[1].刘啸,刘项,J.Ranjan,Banerjee.基于动刚度法的结构气弹稳定性分析方法[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[2].张小博,王延荣,蒋向华.静子尾迹对转子叶片气弹稳定性的影响[J].航空动力学报.2018

[3].王能茂,王延荣,田爱梅.篦齿封严结构气弹稳定性数值分析[J].航空动力学报.2018

[4].常林,刘廷瑞,徐玮,吴鸿才.大型水平轴风力机叶片气弹稳定性研究及控制[J].机械设计与研究.2018

[5].张俊豪.含不同桨尖形状和粘弹减摆器的无轴承旋翼直升机气弹稳定性[D].南京航空航天大学.2017

[6].张翔.叶轮机械叶片气弹稳定性频域非线性分析方法及应用研究[D].西北工业大学.2017

[7].夏双满,张体磊.某型直升机悬停状态下主旋翼桨叶气弹稳定性分析[C].探索创新交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(上册).2016

[8].张康康,李亮,罗杰,李映辉.湿热环境下复合材料风力机叶片气弹稳定性[J].动力学与控制学报.2016

[9].赵文梅,李建伟,赵军,冯拯桥.悬停状态下跷跷板式无轴承尾桨气弹稳定性研究[J].直升机技术.2016

[10].张文帆,张家忠,曹盛力.NES对二维机翼气弹不稳定性的抑制作用[J].航空学报.2016

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