[發(fā)明專利]風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)位置確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910259183.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN110160742B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許云濤;吳志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)電工程研究所
• 主分類號(hào): G01M9/08
• 分類號(hào): G01M9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及飛行器氣動(dòng)彈性技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)位置確定方法。該方法包括：建立飛行器對(duì)象的結(jié)構(gòu)有限元模型和風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有限元模型；將風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有限元模型與飛行器對(duì)象的結(jié)構(gòu)有限元模型在預(yù)定的連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)連接；針對(duì)連接后的模型分別進(jìn)行常規(guī)顫振計(jì)算和考慮剛彈耦合效應(yīng)的體自由度顫振計(jì)算；確定顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍和陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍；確定顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)和陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的共用速度范圍；基于共用速度范圍從預(yù)定的連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)確定風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)目的位置范圍。由此，可以實(shí)現(xiàn)能夠兼具顫振抑制和陣風(fēng)減緩功能的風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)位置的確定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛行器氣動(dòng)彈性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)位置確定方法。

背景技術(shù)

隨著飛行器設(shè)計(jì)朝著高速度、大柔性、高機(jī)動(dòng)性能發(fā)展，對(duì)各專業(yè)設(shè)計(jì)余量的挖掘需求不斷增強(qiáng)。氣動(dòng)彈性主動(dòng)控制技術(shù)，是被譽(yù)為“顛覆傳統(tǒng)飛行器設(shè)計(jì)理念”、“充分挖掘飛行器各項(xiàng)潛能”的先進(jìn)飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)。該技術(shù)通過主動(dòng)合理的利用翼面的變形，改變機(jī)翼表面的氣流分布和結(jié)構(gòu)特性，并以此增強(qiáng)飛行器的控制能力，實(shí)現(xiàn)在各種飛行狀態(tài)下氣動(dòng)性能最優(yōu)，達(dá)到減小氣動(dòng)阻力及飛行器結(jié)構(gòu)重量，提高顫振臨界速度、減緩陣風(fēng)響應(yīng)等目的。

開展氣動(dòng)彈性主動(dòng)控制技術(shù)研究，必須借助風(fēng)洞試驗(yàn)手段。顫振主動(dòng)抑制技術(shù)和陣風(fēng)主動(dòng)減緩控制技術(shù)是飛行器設(shè)計(jì)需求最強(qiáng)的兩種關(guān)鍵技術(shù)，且該兩種技術(shù)對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷男枨蟛槐M相同。開展顫振抑制試驗(yàn)，要求風(fēng)洞模型顫振速度不宜過高，應(yīng)在較低的速度發(fā)生顫振，然后再通過主動(dòng)控制手段實(shí)現(xiàn)顫振臨界速度的提升；開展陣風(fēng)減緩試驗(yàn)，要求風(fēng)洞模型顫振速度不宜過低，應(yīng)保證在陣風(fēng)響應(yīng)的開閉環(huán)試驗(yàn)過程中，均沒有發(fā)生顫振的風(fēng)險(xiǎn)。因此傳統(tǒng)模型設(shè)計(jì)，只能針對(duì)兩類試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同的風(fēng)洞模型，分別開展試驗(yàn)，造成了試驗(yàn)成本的提高和試驗(yàn)資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)位置確定方法，能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)位置確定方法，其中，該方法包括：

S100，建立飛行器對(duì)象的結(jié)構(gòu)有限元模型和風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有限元模型；

S102，將風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有限元模型與飛行器對(duì)象的結(jié)構(gòu)有限元模型在預(yù)定的連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)連接；

S104，針對(duì)連接后的模型分別進(jìn)行常規(guī)顫振計(jì)算和考慮剛彈耦合效應(yīng)的體自由度顫振計(jì)算，得到常規(guī)顫振特性隨連接機(jī)構(gòu)位置的變化關(guān)系曲線和飛行器體自由度顫振特性隨接機(jī)構(gòu)位置的變化關(guān)系曲線；

S106，根據(jù)顫振計(jì)算結(jié)果確定顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍和陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍；

S108，基于所述顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍和所述陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍確定顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)和陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的共用速度范圍；

S110，基于共用速度范圍從預(yù)定的連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)確定風(fēng)洞模型連接機(jī)構(gòu)目的位置范圍。

優(yōu)選地，根據(jù)顫振計(jì)算結(jié)果確定顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍和陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍包括：

將顫振計(jì)算結(jié)果中小于常規(guī)顫振速度且比體自由度顫振速度大第一預(yù)定量的速度區(qū)間確定為顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍；

將顫振計(jì)算結(jié)果中常規(guī)顫振速度大于體自由度顫振速度時(shí)比體自由度顫振速度小第二預(yù)定量的速度區(qū)間和常規(guī)顫振速度大于體自由度顫振速度時(shí)比常規(guī)顫振速度小第二預(yù)定量的速度區(qū)間確定為陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍。

優(yōu)選地，基于所述顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍和所述陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的有效速度范圍確定顫振抑制風(fēng)洞試驗(yàn)和陣風(fēng)減緩風(fēng)洞試驗(yàn)的共用速度范圍包括：