[發明專利]一種飛機顫振模型超重比的確定方法

有效

• 申請號: 201210451712.6
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102968525A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 羅務揆
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種飛機顫振模型超重比的確定方法，在保證具有飛機基準梁架顫振模型，其包括飛機的質量m_A，梁架截面特性慣性矩I_x、I_y和極慣性矩J、高速顫振模型設計基本比例尺速壓比η_q和密度比η_ρ或低速顫振模型基本比例尺速度比η_V和密度比η_ρ的基礎上，確定顫振模型設計的超重比n_G；令使高、低速顫振模型統一；其特征在于，具體確定步驟如下：

步驟一、計算飛機基準梁架的當量質量比n_BE，計算方法如下：

1.1、計算得到基準梁架的當量質量m_BE：

根據梁架截面特性慣性矩I_x、I_y和極慣性矩J，計算出相應的帶耳片矩形截面尺寸，進而得到顯含截面尺寸的基準梁架模型；賦予梁架材料密度,即可得到基準梁架的當量質量m_BE；由截面特性慣性矩I_x、I_y和極慣性矩J獲得帶耳片矩形截面尺寸的方法如下：

1.1.1對于矩形截面，矩形截面尺寸的迭代公式為：

ba=16α(π2)5(1-J4Ix)b4=Ix8α(π2)5(1-J4Ix).................................[1]]]>

其中，

α=tanhπa2b.................................[2]]]>

先設定α＝α₀＝0.96，帶入式[1]計算得到b/a，并根據式[2]計算α，再代入式[1]，通過迭代，最終使α收斂于一個穩定值，進而可獲得a和b；

1.1.2對于帶耳片矩形截面，令耳片厚度

t＝0.2b????????????????……………………………[3]

1.1.3對J進行調整

J₁＝J[1-(t/2b)²]???????……………………………[4]

1.1.4根據目標值I_x和J₁，重復步驟1.1.1，獲得a₁和b₁；

1.1.5根據目標值I_y，以及a₁、b₁和t值，可得到帶耳片截面半寬度l；

l=3Iy-4a13b12t3+a13.................................[5]]]>

并最終獲取帶耳片矩形梁截面尺寸2a₁、2b₁、t和2l；

1.2、計算基準梁架的當量質量比n_BE：

n_BE＝m_BE/m_A????????????……………………………[6]

步驟二、計算設計比例尺系數n_dss：

ndss=ηq/ηρ....................................[7]]]>

步驟三、指定截面形狀系數n_s：

n_s的指定分兩種情況：

如果實際所采用的主梁截面形式也為帶耳片矩形梁截面形式則

n_s＝1????????????????……………………………[8]

如果實際所采用的主梁截面形式為帶耳片矩形薄壁梁截面形式，則

0.3≤n_s≤1???????????……………………………[9]

這種情況下n_s的具體數值可根據具體情況指定獲得，具體方法是通過調節截面薄壁的厚度參數來獲得；

步驟四、指定顫振模型梁的質量比k_b：

0.25≤k_b≤0.4????????……………………………[10]

其中，

低速顫振模型情況下，k_b偏小；高速顫振模型情況下，k_b偏大；

步驟五、計算顫振模型超重比n_G：

n_G＝n_sn_dssn_BE/k_b?????……………………………[11]

顫振模型超重比n_G盡量控制在以下范圍內：

0.5≤n_G≤2.0?????????……………………………[12]

如果超出此范圍，可通過調整公式[7]至公式[10]，獲得滿足要求的顫振模型超重比n_G；

如果0.9≤n_G≤1.1，則直接取n_G＝1。