检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2021年第7期36卷 1417-1425页

作者：张威王菲招启军南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家重点实验室南京210016 中国航空工业集团有限公司中国直升机设计研究所江西景德镇333001

提出了一种适用于直升机旋翼桨-涡干扰距离计算的方法。针对桨-涡干扰距离计算中必需的旋翼桨盘入流及桨盘倾角,又分别建立了旋翼耦合N-S(Navier-Stokes)/自由尾迹模型和桨盘配平模型进行求解,其特点是兼顾计算精度和计算效率;并从悬停... 详细信息

提出了一种适用于直升机旋翼桨-涡干扰距离计算的方法。针对桨-涡干扰距离计算中必需的旋翼桨盘入流及桨盘倾角,又分别建立了旋翼耦合N-S(Navier-Stokes)/自由尾迹模型和桨盘配平模型进行求解,其特点是兼顾计算精度和计算效率;并从悬停、前飞两方面验证了方法的有效性。应用所建立的桨-涡干扰距离计算方法,着重分析了直升机纵向平面力以及飞行参数对旋翼桨-涡干扰距离的影响机理,并进一步计算了不同纵向平面力作用下的旋翼地面声场特性及影响规律。结果表明:合理施加纵向平面力、加速度等措施后,地面最大噪声降低约4 dB。同时,还通过研究桨-涡干扰距离与飞行参数的影响关系,得到了一些对直升机低噪声飞行具有实际指导意义的结论。

关键词：直升机旋翼桨-涡干扰距离桨-涡干扰(BVI)噪声纵向平面力

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基于CFD-DEM耦合数值模拟的全尺寸直升机沙盲形成机理

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航空学报 2020年第3期41卷 154-168页

作者：胡健平徐国华史勇杰吴林波南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333000

为了研究直升机发生沙盲时沙尘云在悬停流场中的状态和分布规律,采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和Menter剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型的数值模型,通过应用程序编程接口耦合基于Hertz-Mindlin(No Slip)碰撞接触模型的离散元模型,... 详细信息

为了研究直升机发生沙盲时沙尘云在悬停流场中的状态和分布规律,采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和Menter剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型的数值模型,通过应用程序编程接口耦合基于Hertz-Mindlin(No Slip)碰撞接触模型的离散元模型,并基于“多球法”构建了更加真实的非球形沙尘颗粒,计算了沙尘颗粒在流场中的运动和分布状态。与可得到的试验结果进行对比,验证了数值方法的有效性,并进行了地效状态旋翼拉力系数、桨尖涡位置以及沙尘云形成的宏观轮廓图的计算。应用所建立的方法,对不同悬停高度的直升机地效流场进行了计算,给出了流场的涡量以及速度云图,着重对比了不同悬停高度下沙尘云中沙尘颗粒速度和分布情况,分析了地效流场对沙尘颗粒状态的影响及沙尘云的形成机理,并计算出了沙尘云宏观分布图。结果表明:流场中大部分沙尘颗粒只能在地表随流场扩散而并不能形成沙尘云;沙尘云中外层空间的沙尘浓度比内层高;位于桨盘平面下层区域的沙尘颗粒以径向运动为主,切向速度较小,而位于桨盘平面上层的沙尘颗粒速度方向各异,速度大小接近。

关键词：地面效应沙盲计算流体动力学直升机耦合离散单元法

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旋翼桨叶参数化建模及代理模型研究

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计算机仿真 2021年第4期38卷 63-68页

作者：周丞王晨瑛符烁刘勇南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室江苏南京210016 中国直升机设计研究所天津300300

大多数旋翼结构动力学优化不具备桨叶参数化建模的能力。要想实现真实工程桨叶的优化设计,需要一个从桨叶参数化建模到载荷计算的反复迭代自动化流程,而其桨叶参数化建模和剖面特性特性分析模块在优化过程中非常耗时。为解决以上难题,... 详细信息

大多数旋翼结构动力学优化不具备桨叶参数化建模的能力。要想实现真实工程桨叶的优化设计,需要一个从桨叶参数化建模到载荷计算的反复迭代自动化流程,而其桨叶参数化建模和剖面特性特性分析模块在优化过程中非常耗时。为解决以上难题,首先提出一种典型C型梁结构的复合材料桨叶剖面建模方法,并基于Catia知识工程模块,实现桨叶气动外形和内部组件的参数化建模。然后引入拉丁超立方试验设计和多项式响应面代理模型,建立桨叶结构参数和剖面特性的映射关系。通过对模型桨叶和"海豚"直升机桨叶剖面建模,剖面特性误差分析不超过5%,有良好的计算精度,满足工程设计要求。对某复合材料桨叶建立代理模型,用标准方差、平均误差和确定系数来评估精度,表明建立的近似模型对剖面特性具有较好的预测性。

关键词：复合材料桨叶参数化建模剖面特性试验设计代理模型

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基于网络拓扑协作复杂系统振动主动控制策略

基于网络拓扑协作复杂系统振动主动控制策略

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第十五届全国结构振动与动力学学术研讨会暨第三届全国冲击及防护工程学术研讨会

作者：李经良陆洋孙佳明马逊军南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室武汉第二船舶设计研究所

为了克服传统分散式控制和集中式控制应用于复杂系统振动主动控制减振效果明显下降的缺点,本文首次提出了将网络拓扑协作技术与自适应FxLMS算法相结合,并应用于直升机结构振动主动控制,形成一种新的分布式振动主动控制策略。在无线传感... 详细信息

为了克服传统分散式控制和集中式控制应用于复杂系统振动主动控制减振效果明显下降的缺点,本文首次提出了将网络拓扑协作技术与自适应FxLMS算法相结合,并应用于直升机结构振动主动控制,形成一种新的分布式振动主动控制策略。在无线传感器网络领域中发展成熟的网络拓扑协作技术基础上,将振动主动控制领域经典算法——FxLMS算法与网络拓扑协作策略结合,并选取某直升机有限元模型作为被控对象,开展了规模为20×20的振动主动控制算法仿真研究。仿真结果表明:基于网络拓扑协作振动主动控制策略在保证复杂系统减振效果的前提下明显降低了控制器的计算负担,并充分考虑了不同区域振动交叉耦合的特性,进而验证了所提分布式主动控制算法的有效性和优越性。

关键词：网络拓扑协作复杂系统分布式算法振动主动控制仿真

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大气环境对直升机旋翼桨-涡干扰噪声辐射特性的影响

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南京航空航天大学学报 2020年第2期52卷 304-310页

作者：王菲徐国华胡志远中国直升机设计研究所景德镇333001 南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016

建立了一个适用于旋翼桨-涡干扰气动载荷计算的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)/自由尾迹耦合模型,为提高计算效率,提出了一种高效的耦合策略进行不同计算域间的信息交换策略。在此基础上,结合基于声类比法的FW-H方程... 详细信息

建立了一个适用于旋翼桨-涡干扰气动载荷计算的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)/自由尾迹耦合模型,为提高计算效率,提出了一种高效的耦合策略进行不同计算域间的信息交换策略。在此基础上,结合基于声类比法的FW-H方程构建了旋翼桨-涡干扰噪声的计算方法。应用所建立的方法,以OLS(Operational loads survey)旋翼为研究对象,深入分析了大气环境对旋翼噪声辐射特性的影响。研究发现:随着飞行高度的增加,旋翼噪声辐射特性发生了明显的改变,逐渐由桨盘前行侧转变为指向桨盘前方,噪声幅值先增大后减小。文中从桨-涡干扰距离、干扰位置变化角度计算分析了大气压力、音速及空气密度等环境参数对旋翼桨-涡干扰噪声辐射特性的影响,并得出了一些有实际意义的影响规律。

关键词：直升机旋翼桨-涡干扰噪声耦合方法大气环境

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基于MFC的压电悬臂梁扭转特性分析

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中国科技信息 2021年第7期 19-22页

作者：魏武雷胡和平周云张仕明高乐中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学国家重点实验室

桨叶的主动扭转变形既可优化直升机旋翼升力分布,提升旋翼性能,也可改善桨叶气动载荷分布,达到减振降噪目的。宏纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)是目前用于驱动旋翼桨叶主动扭转变形的最理想智能材料之一,本文用黏贴有MFC驱动...

桨叶的主动扭转变形既可优化直升机旋翼升力分布,提升旋翼性能,也可改善桨叶气动载荷分布,达到减振降噪目的。宏纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)是目前用于驱动旋翼桨叶主动扭转变形的最理想智能材料之一,本文用黏贴有MFC驱动器的悬臂梁模拟旋翼桨叶,对MFC施加电压,模型桨叶受MFC驱动会产生应变诱导的扭转变形。通过运用热弹比拟法对模型旋翼进行有限元建模,理清MFC驱动器的工作原理,并对影响模型桨叶扭转角的结构参数进行分析,研究发现,驱动电压、MFC铺设位置以及悬臂梁材料的选择等都会影响模型旋翼的扭转特性。

关键词：

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带应急漂浮系统直升机水上迫降性能研究

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航空科学技术 2021年第12期32卷 35-41页

作者：陈立霞汪正中辛冀王明镇焦俊中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学国家级重点实验室江西景德镇333001 中国特种飞行器研究所湖北荆门448035

针对直升机水上迫降问题,以光滑粒子动力学方法离散水域进行建模,发展了机身着水载荷的理论分析模型。以带柔性气囊直升机构型的水上迫降为算例,开展了仿真分析。仿真计算结果与试验数据的对比显示,机身过载和气囊连接带的载荷的计算误... 详细信息

针对直升机水上迫降问题,以光滑粒子动力学方法离散水域进行建模,发展了机身着水载荷的理论分析模型。以带柔性气囊直升机构型的水上迫降为算例,开展了仿真分析。仿真计算结果与试验数据的对比显示,机身过载和气囊连接带的载荷的计算误差均在18%以内,验证了仿真模型的分析精度,可用于支持民用直升机水上迫降过程的强度和结构设计。从提高直升机生存率的角度出发,开展了不同着水工况下的仿真计算,对机身姿态角、重心位置等因素对各项着水载荷的影响进行了深入分析,给出了直升机水上迫降时的建议机身姿态。研究成果可为直升机水上迫降适航取证提供技术支持。

关键词：光滑粒子动力学直升机水上迫降仿真载荷

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基于MCKD和增强倒频谱的直升机自动倾斜器滚动轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2019年第2期38卷 159-163页

作者：孙伟李新民金小强黄建萍张先辉中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学国家重点实验室江西景德镇333001

针对直升机自动倾斜器滚动轴承转速低,其早期故障特征信号易被噪声淹没的问题,提出了基于最大相关峭度解卷积(MCKD)和增强倒频谱分析的直升机自动倾斜器滚动轴承故障诊断方法。该方法利用MCKD方法对故障信号进行降噪处理,采用自相关方... 详细信息

针对直升机自动倾斜器滚动轴承转速低,其早期故障特征信号易被噪声淹没的问题,提出了基于最大相关峭度解卷积(MCKD)和增强倒频谱分析的直升机自动倾斜器滚动轴承故障诊断方法。该方法利用MCKD方法对故障信号进行降噪处理,采用自相关方法和广义Shannon熵对倒频谱分析进行改进,得到增强倒频谱,提取故障特征频率。实验研究表明,所提出的方法能精确地诊断自动倾斜器滚动轴承内圈、外圈和滚珠故障,且优于传统的倒频谱分析,可以预防重大故障发生。

关键词：滚动轴承故障诊断最大相关峭度解卷积(MCKD) 增强倒频谱自动倾斜器

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直升机不同尾桨距卡滞后的着陆轨迹和操纵优化

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西北工业大学学报 2019年第6期37卷 1138-1147页

作者：严旭飞陈仁良辛冀南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室江苏南京210016 中国直升机设计研究所天津300000

计算并分析直升机遭遇不同尾桨距卡滞后的最优安全着陆和操纵过程。首先,将直升机不同尾桨距卡滞后的安全着陆问题表示成最优控制问题。然后,采用直接多重打靶法将最优控制问题离散为非线性规划问题,并进行数值求解。最后,分别计算样例... 详细信息

计算并分析直升机遭遇不同尾桨距卡滞后的最优安全着陆和操纵过程。首先,将直升机不同尾桨距卡滞后的安全着陆问题表示成最优控制问题。然后,采用直接多重打靶法将最优控制问题离散为非线性规划问题,并进行数值求解。最后,分别计算样例直升机遭遇大尾桨距卡滞与小尾桨距卡滞后的最优安全着陆过程和操纵策略。结果表明:当尾桨卡滞在大桨距时,尾桨提供侧向力大,有利于使用较大的功率状态以较小的速度和下降率着陆,期间可以通过侧滑来保持航向稳定;当尾桨卡滞在小桨距时,尾桨提供侧向力小,有利于在经济速度附近飞行,但不利于着陆机动。若此时采用常规着陆,则触地时偏航角速度很大,容易造成危险。若此时采用自转着陆,则触地时偏航角速度很小,因此着陆更为安全。直升机尾桨距卡滞后安全着陆的轨迹优化方法可以得到直升机遭遇不同尾桨距卡滞后的最优着陆轨迹和操纵,从而为尾桨距卡滞飞行试验提供一定的参考。

关键词：直升机尾桨距卡滞飞行动力学模型最优控制问题自转着陆

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共轴刚性旋翼气动外形优化设计

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南京航空航天大学学报 2019年第2期51卷 160-165页

作者：招启军张威原昕朱正王博南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333001

采用前行桨叶概念(Advancing blade concept,ABC)的共轴刚性旋翼构型的直升机具有高速前飞的能力,然而大前飞速度带来的强桨尖压缩性等影响对桨叶气动外形提出了更高的要求。鉴于此,本文针对共轴刚性旋翼的气动布局进行了优化设计,通过... 详细信息

采用前行桨叶概念(Advancing blade concept,ABC)的共轴刚性旋翼构型的直升机具有高速前飞的能力,然而大前飞速度带来的强桨尖压缩性等影响对桨叶气动外形提出了更高的要求。鉴于此,本文针对共轴刚性旋翼的气动布局进行了优化设计,通过改进桨叶平面外形提升旋翼前飞性能。基于雷诺平均NS(Reynold-saveraged Navier-Stokes,RANS)方程对共轴旋翼流场进行了气动性能数值模拟,在此基础上建立了代理模型结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)的高效共轴旋翼气动布局优化方法,以前飞升阻比为目标函数进行优化,得到约束外形下的具有非线性弦长分布、尖削及后掠特征的桨叶外形。试验结果表明优化桨叶相比基准矩形桨叶升阻比得到明显的提升(前进比为0.6状态下升阻比提升约30%),证明了优化的有效性。

关键词：共轴刚性旋翼桨叶外形前飞优化设计升阻比 RANS方程

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