检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2018年第2期39卷 146-156页

作者：邓景辉陈平剑付裕中国直升机设计研究所结构强度研究室景德镇333000

为了节省直升机材料研制费用并缩短研发周期,本文试图以理论模拟方法代替腐蚀疲劳试验。试验测定了2种航空铝合金材料LD2CS和LD10CS的预腐蚀疲劳性能,根据试验观测现象和断口扫描电子显微镜(SEM)分析结果,建立了新的腐蚀凹坑当量裂纹的... 详细信息

为了节省直升机材料研制费用并缩短研发周期,本文试图以理论模拟方法代替腐蚀疲劳试验。试验测定了2种航空铝合金材料LD2CS和LD10CS的预腐蚀疲劳性能,根据试验观测现象和断口扫描电子显微镜(SEM)分析结果,建立了新的腐蚀凹坑当量裂纹的抛物线模型,并基于线弹性断裂力学方法推导了预腐蚀铝合金表面腐蚀凹坑当量裂纹的应力强度因子新公式,发展了疲劳载荷作用下航空铝合金材料的预腐蚀疲劳寿命估算方法。最后,采用本文的模型和算法对2种铝合金材料LD2CS和LD10CS的预腐蚀疲劳性能进行了模拟,发现本文所提新模型和算法的模拟结果与试验数据吻合良好,预测得到的预腐蚀铝合金疲劳性能比传统的半椭圆模型和半圆模型具有更高的预测精度。

关键词：铝合金腐蚀疲劳扫描电子显微镜(SEM) 腐蚀凹坑当量裂纹

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斜下降旋翼桨涡干扰声源定位及表面压力

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航空学报 2020年第12期41卷 146-157页

作者：刘正江汪文涛林永峰曹亚雄中国直升机设计研究所重点实验室景德镇333000

旋翼桨-涡干扰(BVI)是直升机在进场和离场等近地飞行时后行桨叶切割前行桨叶脱落桨尖涡产生的气动扰动,该扰动不仅对桨叶表面压力载荷产生激励作用,同时也会引起旋翼噪声出现激增,旋翼噪声激增的主要成分为桨-涡干扰噪声。本文首先对斜... 详细信息

旋翼桨-涡干扰(BVI)是直升机在进场和离场等近地飞行时后行桨叶切割前行桨叶脱落桨尖涡产生的气动扰动,该扰动不仅对桨叶表面压力载荷产生激励作用,同时也会引起旋翼噪声出现激增,旋翼噪声激增的主要成分为桨-涡干扰噪声。本文首先对斜下降桨-涡干扰状态桨叶表面载荷进行数值计算;然后分别阐述了基于改进整周期同步平均旋翼噪声去噪方法、基于多层小波包分解的桨-涡干扰声源识别和分离方法以及基于bartlett时延计算和球面插值的声源定位方法,设计并开展了风洞斜下降状态桨-涡干扰桨叶表面压力和声源定位试验,给出了开发的声源定位软件界面、声源定位图像畸变校准方法及声阵列现场校准方法;最后对比分析了不同试验状态的桨-涡干扰噪声声源特性以及和桨叶表面压力之间的关联性,并给出了声源定位及表面压力试验数据分析结果。结果表明典型斜下降状态后行侧桨-涡干扰主要出现在方位角310°~330°、径向位置1.6~1.8m桨盘平面区域。

关键词：斜下降旋翼桨叶干扰声源定位表面压力

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旋翼悬停状态形变特性及其对噪声的影响

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空气动力学学报 2022年第5期40卷 71-78页

作者：李志彬曹亚雄林永峰孙伟袁明川中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室景德镇333001

为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算... 详细信息

为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算得到的旋翼非定常气动载荷,最后基于FW-H方程进行了形变旋翼悬停噪声的计算分析。同时,在风洞中采用双目立体视觉方法对模型旋翼进行形变测量试验,通过CamradⅡ的仿真数据与试验数据的对比分析,发现仿真数据与试验数据基本吻合,验证了CamradⅡ具有较好的可靠性,能够准确预估悬停状态下桨叶的弹性形变量。全尺寸旋翼的悬停噪声计算结果表明:在典型工作状态下,旋翼桨叶会发生明显的弹性形变,尤其在挥舞方向;桨叶形变不会改变旋翼悬停气动噪声的方向特性;在噪声的主要传播方向上,桨叶形变对厚度噪声和载荷噪声均会产生作用,进而导致总噪声的最大变化量约1.0 dB。通过本文研究表明,在对旋翼气动噪声,尤其是载荷噪声成分进行精确计算时,考虑桨叶的弹性形变是非常必要的。

关键词：旋翼噪声桨叶弹性形变 CamradⅡ FW-H方程悬停状态

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基于SVMD-IDBOICA的单通道旋翼声信号分离研究

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直升机技术 2025年第1期 24-30页

作者：徐超逸刘正江中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333000

针对在风洞试验室采集到的旋翼声信号会夹杂电机、减速器等中高频干扰信号的问题,开展单通道旋翼声信号分离研究。为在保留旋翼本征气动噪声信息的同时剔除中高频干扰信号,提出连续变分模态分解(SVMD)与基于改进蜣螂算法的独立分量分析(... 详细信息

针对在风洞试验室采集到的旋翼声信号会夹杂电机、减速器等中高频干扰信号的问题,开展单通道旋翼声信号分离研究。为在保留旋翼本征气动噪声信息的同时剔除中高频干扰信号,提出连续变分模态分解(SVMD)与基于改进蜣螂算法的独立分量分析(IDBOICA)相结合的盲源分离方法。首先为提高蜣螂算法的寻优性能与收敛速度,利用Logistic-Tent混沌映射与t-分布扰动变异来改进算法;然后以峭度为目标函数,将改进蜣螂算法应用于独立分量分析(ICA)的优化算法中,以改善ICA的分离性能;最后联合SVMD和IDBOICA算法(SVMD-IDBOICA)对含噪声信号进行分离。仿真试验结果表明,使用该算法分离后的目标本征信号与仿真信号相似系数在0.96以上,信噪比明显提升,且效果优于SVMD-FastICA和SVMD-DBOICA。风洞试验旋翼声信号分析应用表明,SVMD-IDBOICA分离算法能够较好地分离并剔除中高频干扰信号,进一步验证了算法的有效性。

关键词：连续变分模态分解改进蜣螂优化算法旋翼声信号盲源分离

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新构型高速旋翼飞行器的现状和发展趋势

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飞行力学 2019年第3期37卷 1-8页

作者：包明敏苏兵兵吴令华林永峰中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室

高速化、远程化是当前旋翼飞行器的重要发展方向,常规构型直升机已难于满足用户越来越高的使用需求,发展新构型已经成为重要的解决途径与突破方向。梳理了国外新构型高速旋翼飞行器的发展历程,按复合式、倾转式和停转式的分类对新构型... 详细信息

高速化、远程化是当前旋翼飞行器的重要发展方向,常规构型直升机已难于满足用户越来越高的使用需求,发展新构型已经成为重要的解决途径与突破方向。梳理了国外新构型高速旋翼飞行器的发展历程,按复合式、倾转式和停转式的分类对新构型进行了归纳整理,重点阐述了近期发展势头迅猛的几种构型的主要特点与发展情况。在此基础上,对高速构型旋翼飞行器的现状进行了总结,并对其未来的发展趋势进行了预测分析。

关键词：高速构型旋翼飞行器发展趋势

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倾转旋翼机螺旋颤振稳定性研究

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空气动力学学报 2018年第6期36卷 1041-1046页

作者：邓旭东胡和平中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001

为揭示旋翼设计对倾转旋翼机气动弹性稳定性的影响机制,探索通过改进桨尖形状提升机翼颤振稳定性的方法,采用Hamilton能量原理推导了旋翼/短舱/机翼耦合动力学方程,建立了适用于气动弹性稳定性分析的配平与特征值求解方法。以XV-15倾转... 详细信息

为揭示旋翼设计对倾转旋翼机气动弹性稳定性的影响机制,探索通过改进桨尖形状提升机翼颤振稳定性的方法,采用Hamilton能量原理推导了旋翼/短舱/机翼耦合动力学方程,建立了适用于气动弹性稳定性分析的配平与特征值求解方法。以XV-15倾转旋翼机为例,计算了风车状态下机翼的模态特性,结果表明当前进比超过0.9,机翼的一阶弦向和法向模态先后进入不稳定区域;经与参考文献数据对比,验证了理论模型的有效性。研究了旋翼桨尖后掠角、下反角以及尖削比对倾转旋翼机螺旋颤振稳定性的影响,结果表明后掠与下反设计有利于增强机翼模态阻尼。最后通过对比不同设计组合,总结了提升倾转旋翼机螺旋颤振稳定性的旋翼桨尖设计方法。

关键词：倾转旋翼螺旋颤振稳定性模态阻尼桨尖设计

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旋翼异形桨叶大变形气弹动力学分析与试验研究

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南京航空航天大学学报 2011年第3期43卷 312-317页

作者：虞志浩董凌华邓景辉杨卫东南京航空航天大学直升机旋翼动力学重点实验室南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333001

采用大变形梁理论建立一种旋翼桨叶气弹动力学分析方法,桨叶应变能分析分解为一维非线性分析和二维剖面特性分析,将应变能方程中的广义应变用桨叶参考轴线处弹性运动表示,保留所有非线性项,推导出的桨叶大变形应变能公式在气弹分析中使... 详细信息

采用大变形梁理论建立一种旋翼桨叶气弹动力学分析方法,桨叶应变能分析分解为一维非线性分析和二维剖面特性分析,将应变能方程中的广义应变用桨叶参考轴线处弹性运动表示,保留所有非线性项,推导出的桨叶大变形应变能公式在气弹分析中使用更为方便。集成惯性力与气动力计算模型形成气弹分析方法。异形桨叶模态试验的计算结果与试验测试结果以及国外大变形梁试验结果的比较,验证了本文结构模型的正确性。计算了旋翼的气弹稳定性,研究了异形桨叶几何参数对旋翼桨叶气弹稳定性的影响,计算结果表明了分析方法的有效性,分析精度得以明显提高。

关键词：旋翼气动弹性大变形稳定性非线性

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剪刀式尾桨侧滑状态气动力及噪声特性计算

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北京航空航天大学学报 2024年第12期50卷 3794-3805页

作者：李志彬孙伟张羽霓袁明川林永峰中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室景德镇333001

针对侧滑状态下剪刀式尾桨气动环境和噪声特性复杂的问题,提出一套基于计算流体力学(CFD)和FW-H方程的剪刀式尾桨气动噪声预估方法。通过求解可压缩雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对剪刀式尾桨的流场进行数值模拟,在此基础上,采用基... 详细信息

针对侧滑状态下剪刀式尾桨气动环境和噪声特性复杂的问题,提出一套基于计算流体力学(CFD)和FW-H方程的剪刀式尾桨气动噪声预估方法。通过求解可压缩雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对剪刀式尾桨的流场进行数值模拟,在此基础上,采用基于固体表面积分面的FW-H方程来求解剪刀式尾桨气动噪声。应用所提方法研究了侧滑状态下剪刀式尾桨(L45)和常规形式尾桨的气动力和噪声特性。数值模拟结果表明:随着侧滑角增大,剪刀式尾桨拉力脉动量增大幅度大于常规尾桨;相同侧滑角状态,剪刀式尾桨的拉力脉动量明显大于常规尾桨,普遍达到2倍以上。在设计时应充分考虑剪刀式尾桨对直升机平衡和操纵带来的不利影响。在大多数计算状态,剪刀式尾桨的最大总噪声大于常规尾桨。

关键词：剪刀式尾桨侧滑状态计算流体力学 FW-H方程气动力气动噪声

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共轴刚性旋翼悬停状态气动干扰对噪声特性影响分析

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航空动力学报 2024年第8期39卷 367-376页

作者：江露生李尚斌邱逢昌樊枫黄水林中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333001

基于计算流体动力学(CFD)方法和噪声求解的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程计算分析了共轴刚性旋翼在悬停状态下的气动噪声,并开展了气动干扰对噪声特性影响分析。结果表明:在悬停状态下,对于上下各四片桨叶的共轴刚性旋翼,桨叶表... 详细信息

基于计算流体动力学(CFD)方法和噪声求解的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程计算分析了共轴刚性旋翼在悬停状态下的气动噪声,并开展了气动干扰对噪声特性影响分析。结果表明:在悬停状态下,对于上下各四片桨叶的共轴刚性旋翼,桨叶表面压力随着桨叶旋转呈周期性变化,旋转一周出现8个小周期;声源的周期性变化导致在旋翼桨盘平面内,不同方向上的观测点的声压产生的“叠加效应”不一致,上、下旋翼桨叶交汇处的噪声水平要高于其他方位角;由于载荷的时变性导致在旋转轴方向上仍有明显的辐射噪声,在该方向上的噪声声压级明显要比单旋翼大得多。随着旋翼间距增大,双旋翼之间的干扰减小,桨叶表面的法向力波动减小,声辐射球上最大噪声声压级也明显减小。

关键词：共轴刚性旋翼气动噪声计算流体动力学(CFD) FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程悬停

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直升机双层平尾构型气动特性分析

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西北工业大学学报 2024年第2期42卷 232-240页

作者：孙会迅孙朋朋杨永飞袁明川樊枫林永峰中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333000

为分析双层平尾气动特性,采用CFD方法建立了直升机平尾计算模型,获得了低速前飞和机身大迎角状态不同构型平尾的气动特性,分析了单层和双层平尾构型的气动特性和流场特点,研究了双层平尾对低速前飞状态和大迎角状态的纵向静稳定性改善... 详细信息

为分析双层平尾气动特性,采用CFD方法建立了直升机平尾计算模型,获得了低速前飞和机身大迎角状态不同构型平尾的气动特性,分析了单层和双层平尾构型的气动特性和流场特点,研究了双层平尾对低速前飞状态和大迎角状态的纵向静稳定性改善作用机理。结果表明:双层平尾构型通过抑制旋翼/平尾干扰改善低速前飞状态下的直升机俯仰力矩突增问题,前进比为0.05时,双层平尾俯仰力矩比单层平尾减小56.8%;双层平尾的失速迎角和最大俯仰力矩增大,从而增强直升机大迎角状态的纵向静稳定性,迎角20°时,双层平尾俯仰力矩比单层平尾增大60.1%。

关键词：双层平尾气动特性气动干扰纵向静稳定性 CFD

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