短舱外伸小翼对倾转旋翼机回转颤振抑制规律研究

《短舱外伸小翼对倾转旋翼机回转颤振抑制规律研究》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、中图分类号：V215.3论文编号：102870118-SZ061学科分类号：085232硕士学位论文短舱外伸小翼对倾转旋翼机回转颤振抑制规律研究研究生姓名张斌专业类别工程硕士专业领域航空工程指导教师杨卫东教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchontheRulesofPylonOutboardWingExtensionsSuppressingonTilt

2、rotorAircraftWhirlFlutterAThesisinAeronauticalEngineeringbyZhangBinAdvisedbyProf.YangWeidongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育

3、机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要倾转旋翼机的回转颤振是旋翼挥舞产生的旋转平面内气动力与弹性机翼的弯曲和扭转发生耦合的振动发散现象，是限制倾转旋翼机最大飞行速度的主要原因之一。后期为提高回转颤振边界，提升最大飞行速度，V22机翼采用厚翼型加小展弦比的设计方案，利用提高机翼刚度的方法弱化倾转旋翼与机翼之间气动弹性耦合以达到提高前飞回转颤振临界速度的目的

4、。V22为提高回转颤振临界速度而牺牲了巡航效率并付出了较大的结构重量代价。本文基于Hamilton原理，利用弹性机翼有限元模型，充分考虑外伸小翼气动力、惯性力和阻尼对系统的贡献，建立了倾转旋翼/短舱/外伸小翼/主机翼气动弹性耦合分析模型。通过回转颤振稳定性分析，预估分析模型的回转颤振临界速度和边界速度。同时，利用CFD软件对旋翼/外伸小翼之间的空气介质流动机理进行深入细致研究，为外伸小翼设计给出理论依据和指导。由于对称模态的回转颤振现象先于反对称模态出现，故本文设计了半展机翼的风洞实验缩比模型。通过对机翼大梁进行特殊设计，使机翼扭转刚度较低的同时保证机翼的垂向刚

5、度和挠度，使其可在较低风速情况下实现回转颤振。利用3D打印技术设计制造不同几何参数的短舱外伸小翼，结合风洞试验，开展外伸小翼对回转颤振抑制的效果及设计参数的影响规律研究。研究结果表明，采用倾转短舱外伸小翼具有抑制倾转旋翼机回转颤振和提升巡航效率的潜力。关键词：旋翼，气动弹性，稳定性，倾转旋翼，回转颤振，外伸小翼，风洞实验I短舱外伸小翼对倾转旋翼机回转颤振抑制规律研究ABSTRACTTiltrotoraircraftwhirlflutterisoneofthemainreasonsthatlimitthemaximumflightspeedoftiltrotor,

6、whichisthevibrationdivergencecoupledwiththeaerodynamicforceintheplaneofrotationandthebendingandtwistingoftheelasticwingcausedbythebladewaving.Inthelaterstage,inordertoincreasethewhirlflutterboundaryandincreasethemaximumflightspeed,theV22wingadoptsthedesignschemeofthickairfoilandsmall

7、aspectratio,andusesthemethodofincreasingthewingstiffnesstoweakentheaeroelasticcouplingbetweenthetiltingrotorandthewing.Thepurposeofincreasingthecriticalspeedofthefrontwhirlflutter.TheV22sacrificescruiseefficiencyandaddsasignificantstructuralweightpenaltytoincreasingthecriticalspeedof

8、thewhirlchat