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《旋翼柔性梁结构扭转刚度特性分析》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)01-031-05旋翼柔性梁结构扭转刚度特性分析12张旺亮,石伟兴(1.中航直升机有限责任公司,天津300308;2.中国兵器工业计算机应用技术研究所,北京100089)摘要旋翼柔性梁是整个无轴承旋翼的核心部件,柔性梁在承受巨大的离心力的同时还要满足挥舞、摆振以及变距的刚度要求。由于柔性梁结构不存在实际的变距铰,旋翼的变距操纵要靠柔性梁结构的大变形扭转实现,纤维复合材料可裁剪设计的
2、特性正好满足了这一要求。文章主要针对柔性梁结构的扭转刚度进行了分析计算,分析了八种特殊界面的扭转刚度,比较了复合材料与金属材料的扭转刚度,得出的结论可以为工程上柔性梁的扭转刚度设计提供参考。关键词柔性梁;扭转刚度;多截面;复合材料桨毂+中图分类号:V214.11文献标识码:AAnalysisofTorsionalStiffnessPropertiesofRotorFlexbeam12ZHANGWangliang,SHIWeixing(1.AVICOPTERCO.,LTD,Tianjin300308,China;2.NORINCOGROUPNorth
3、InformationControlGroupCO.,Ltd.Beijing100089,China)AbstractArotorflexbeamisacorecomponentofabearinglessrotor.Differentfromtheconven-tionalcantileverstructure,arotorflexbeamneedsbearhugecentrifugalforce,whilemeetingthedif-ferentstiffness,requirementsoftheflapping,thelaggingandt
4、hepitching.Becausethereisnoactu-alvariablepitchhingeintheflexbeamstructure,thevariablepitchcontroloftherotordependsonthelargedeflectionoftheflexbeamstructure.Thecharacteristicsofthefibercompositesthatcanbetailoredjustmeettherequirements.Inthispaper,someflexbeamtorsionstiffness
5、wasanalyzedandcalculated,eightkindsofspecialinterfacetorsionstiffnesswereanalyzed.Thetorsionofcompositematerialswascomparedwithmetalmaterialstiffness.Theconclusioncouldprovidereferenceforen-gineeringdesignoftorsionalstiffnessofflexbeam.Keywordsflexbeam;torsionalstiffness;multi
6、section;compositehub来越多地采用更为简洁的无铰式或无轴承式结构,0引言[1]结构通常采用柔性梁的形式。柔性梁是典型的随着先进材料技术的发展,直升机旋翼桨毂越悬臂梁结构,桨叶的挥舞运动由柔性梁的弯曲变形收稿日期:2016-10-24作者简介:张旺亮(1983-),男,江西景德镇人,大学,工程师,主要研究方向:项目管理。·32·直升机技术总第191期承担,桨叶的变距运动则由柔性梁的扭转变形承担,1多截面扭转刚度计算变距拉杆将扭矩作用于柔性梁套管,柔性梁套管在柔性梁扭转变形的配合下实现桨叶的变距。西科斯根据材料力学相关理论,材料的扭转
7、变形主要基的RAH-66桨毂以及欧直EC-135旋翼的结构是材料截面上切应力作用的结果,对于各向同性材就采用了复合材料柔性梁结构(见图1),其复合材料的扭转变形,有以下微分关系:料柔性梁位于中央,负责扭转以及挥舞运动,柔性梁dφT=(1)dxGI外面有复合材料变距套管,套管同时也具有整流减P[2]即材料的扭转刚度主要受到材料常数G和截面形阻的作用。状I的影响。对于各向同性材料,当材料的杨氏模P量E和泊松比υ确定后,其材料常数G基本确定;A旋翼桨毂袖套而对于纤维复合材料,随着铺层顺序和铺层方向的不同,其宏观材料常数G是变化的。很显然,G越1212柔性
8、梁小,其宏观材料的扭转刚度也越小。理论和试验表A变距拉杆明,单向纤维复合材料的G最小,在扭转变形过程12中,扭转变形产生的
