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电控旋翼直升机飞行动力学建模与配平特性研究 被引量：1
1
作者 陆洋 王超 赵鑫 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期388-393,400,共7页
首先基于Peters-He广义动态尾迹理论,建立了电控旋翼动态尾迹入流模型,进一步结合电控旋翼襟翼操纵与桨叶变距之间的关系、桨叶挥舞运动方程和带襟翼翼型非定常气动力模型建立了适用于飞行力学分析的电控旋翼气动力模型。在此基础上,结... 首先基于Peters-He广义动态尾迹理论,建立了电控旋翼动态尾迹入流模型,进一步结合电控旋翼襟翼操纵与桨叶变距之间的关系、桨叶挥舞运动方程和带襟翼翼型非定常气动力模型建立了适用于飞行力学分析的电控旋翼气动力模型。在此基础上,结合机身、尾桨、尾面的气动力模型,建立了完整的电控旋翼直升机飞行动力学分析模型。以Z-11直升机为基准改造为电控旋翼直升机作为算例,计算了前飞状态下电控旋翼直升机的诱导速度分布和桨盘迎角分布,对比了电控旋翼与常规旋翼的气动特性差异;在此基础上,进一步分析了电控旋翼直升机的配平特性随前飞速度的变化规律以及与常规直升机的差异。 展开更多
关键词 电控旋翼 动态入流 飞行动力学 配平特性
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直升机空气动力学实验教学法的探讨 被引量：1
2
作者 史勇杰 徐国华 +1 位作者 唐正飞 赵寅宇 《佳木斯职业学院学报》 2016年第2期250-251,253,共3页
在直升机空气动力学课程的教学中,为了能够使学生准确地掌握专业知识,采用了实验教学方法。论文描述了实验教学法的内涵和构想,探讨了该方法应用到直升机空气动力学课程教学中的必要性以及实施方法,以此说明该教学方法对培养学生创新能... 在直升机空气动力学课程的教学中,为了能够使学生准确地掌握专业知识,采用了实验教学方法。论文描述了实验教学法的内涵和构想,探讨了该方法应用到直升机空气动力学课程教学中的必要性以及实施方法,以此说明该教学方法对培养学生创新能力、激发学生兴趣和提高教学质量的作用。这些都表明实验教学法是一种能够有效促进学生学习直升机空气动力学的一种教学方法,值得在教学过程中去推广。 展开更多
关键词 直升机空气动力学 实验教学 直升机
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直升机地面开车过程旋翼/机体/起落架耦合气弹动力学分析 被引量：2
3
作者 侯鹏 杨卫东 +2 位作者 孙东红 黄斌根 董凌华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期318-327,共10页
基于Hamilton能量原理,考虑直升机地面开车过程旋翼转速变化引起的惯性力及气动力变化的影响,建立旋翼起动过程,旋翼/机体/起落架耦合非线性气弹动力学模型,模拟分析直升机地面开车过程的瞬态响应,用于直升机地面开车过程的工程仿真研... 基于Hamilton能量原理,考虑直升机地面开车过程旋翼转速变化引起的惯性力及气动力变化的影响,建立旋翼起动过程,旋翼/机体/起落架耦合非线性气弹动力学模型,模拟分析直升机地面开车过程的瞬态响应,用于直升机地面开车过程的工程仿真研究。所建立的分析模型可以模拟旋翼起动过程中,由于旋翼气动力增加导致的机体重心提升及起落架的伸长;可以分析直升机机体姿态及桨叶瞬态响应。以旋翼起动过程中可能出现的桨叶摆振铰失效为例,检验模型模拟旋翼起动过程中各种突发情况的能力。数值分析结果表明:所建立模型可对直升机地面开车过程进行贴近真实的各种动态仿真。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 气动力弹性 气动力计算 响应分析
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小型无人直升机飞行动力学建模及增稳设计 被引量：11
4
作者 王辉 徐锦法 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期277-282,共6页
在分析小型无人直升机的结构布局及飞行特点的基础上 ,建立了飞行动力学通用结构模型。然后依据通用结构模型 ,利用飞行实测数据 ,得到悬停和前飞状态下的辨识模型。在分析辨识模型的动态响应特性后 ,根据飞行品质规范的要求 ,采用极点... 在分析小型无人直升机的结构布局及飞行特点的基础上 ,建立了飞行动力学通用结构模型。然后依据通用结构模型 ,利用飞行实测数据 ,得到悬停和前飞状态下的辨识模型。在分析辨识模型的动态响应特性后 ,根据飞行品质规范的要求 ,采用极点配置技术对模型进行了增稳设计 ,并进行仿真验证。结果表明该增稳器效果良好 ,应用这种方法建立的小型无人直升机的增稳模型可直接应用于飞行控制系统的设计。 展开更多
关键词 小型无人驾驶直升机 飞机动力学 增稳模型 飞行控制系统 设计
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直升机纵、横向耦合动力学模型的参数辨识方法研究 被引量：6
5
作者 吴伟 陈仁良 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期232-236,共5页
提出了一种提高直升机纵、横向全耦合动力学模型辨识精度的方法,该方法根据BO-105直升机的频率扫描飞行试验数据,通过构建多步辨识算法和相应的优化指标函数,解决了直升机纵、横向全耦合动力学模型中辨识参数多,灵敏度差异大,耦合严重... 提出了一种提高直升机纵、横向全耦合动力学模型辨识精度的方法,该方法根据BO-105直升机的频率扫描飞行试验数据,通过构建多步辨识算法和相应的优化指标函数,解决了直升机纵、横向全耦合动力学模型中辨识参数多,灵敏度差异大,耦合严重等造成的信息矩阵病态问题,得到的直升机纵、横向全耦合动力学模型与飞行试验数据相比具有良好的一致性。 展开更多
关键词 全耦合模型 时域辨识 多步法
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液弹阻尼器动力学特性对直升机地面共振的影响分析 被引量：2
6
作者 武珅 杨卫东 吴杰 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第17期118-124,共7页
基于汉密尔顿原理,根据直升机旋翼液弹阻尼器的非线性动力学模型和等效线化模型,分别建立了带非线性和线性液弹阻尼器的直升机旋翼/机体耦合系统动力学模型;并对直升机的地面共振稳定性进行了数值模拟,分析了液弹阻尼器动力学特性对直... 基于汉密尔顿原理,根据直升机旋翼液弹阻尼器的非线性动力学模型和等效线化模型,分别建立了带非线性和线性液弹阻尼器的直升机旋翼/机体耦合系统动力学模型;并对直升机的地面共振稳定性进行了数值模拟,分析了液弹阻尼器动力学特性对直升机地面共振的影响。结果表明,液弹阻尼器的存在增加了桨叶摆振后退型模态阻尼,提高了直升机地面共振稳定性。采用线化模型计算方便,计算结果能基本反映液弹阻尼器对桨叶摆振后退型模态的影响变化趋势;但模态耦合区位置和峰值阻尼的确定不够准确;而非线性模型则能准确描述液弹阻尼器的动力学特性和直升机旋翼/机体耦合系统稳定性的变化规律,精度较高。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 液弹阻尼器 地面共振 数值模拟
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直升机空气动力学中的几个疑点 被引量：5
7
作者 王适存 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期225-230,共6页
提出了在直升机空气动力学的某些文献里存在的三个疑点 :( 1 )滑流理论能否用于微观分析 ;( 2 )叶素理论(即使在处理垂直飞行问题时 )中沿半径的诱导速度分布能否认为独立于桨叶安装角分布 ;( 3 )前飞时沿方位角的诱导速度分布究竟如何 ... 提出了在直升机空气动力学的某些文献里存在的三个疑点 :( 1 )滑流理论能否用于微观分析 ;( 2 )叶素理论(即使在处理垂直飞行问题时 )中沿半径的诱导速度分布能否认为独立于桨叶安装角分布 ;( 3 )前飞时沿方位角的诱导速度分布究竟如何 ?通过分析讨论 ,本文给出了一些结论。 展开更多
关键词 直升机 空气动力学 滑流理论 叶素理论 诱导速度
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直升机悬停状态动力学模型的快速频域辨识方法研究 被引量：1
8
作者 吴伟 陈仁良 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期290-297,共8页
基于BO 105直升机悬停状态下的飞行试验数据,提出了一种直升机全耦合模型快速频域辨识算法,该算法通过建立伯德灵敏度函数并结合理论分析的方法来确定辨识模型结构,提高了模型的辨识精度,同时,发展了一种加快整体辨识速度的优化算法,以... 基于BO 105直升机悬停状态下的飞行试验数据,提出了一种直升机全耦合模型快速频域辨识算法,该算法通过建立伯德灵敏度函数并结合理论分析的方法来确定辨识模型结构,提高了模型的辨识精度,同时,发展了一种加快整体辨识速度的优化算法,以适应不同辨识参数的收敛速度要求。辨识结果表明本文的算法可以快速有效的进行直升机飞行动力学模型的辨识。 展开更多
关键词 直升机 悬停 全耦合模型 频域辨识 灵敏度分析
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对比教学法在直升机空气动力学课程中运用
9
作者 徐国华 史勇杰 +1 位作者 招启军 赵寅宇 《佳木斯职业学院学报》 2016年第2期254-255,257,共3页
由于对比教学法在课程教学中的突出作用,在直升机专业的直升机空气动力学课程的教学中采用这一方法具有重要意义。文中在介绍了直升机空气动力学课程设置特点的基础上,阐述了"对比教学法"在本课程教学中应用的重要性。然后,... 由于对比教学法在课程教学中的突出作用,在直升机专业的直升机空气动力学课程的教学中采用这一方法具有重要意义。文中在介绍了直升机空气动力学课程设置特点的基础上,阐述了"对比教学法"在本课程教学中应用的重要性。然后,分别以垂直飞行和前飞状态涡流理论固定涡系对比教学、以及直升机垂直飞行状态下三种理论的对比为例,着重讨论了对比教学在直升机空气动力学课程教学中的实施方法,可供参考。 展开更多
关键词 直升机空气动力学 对比教学法 直升机
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基于CFD与飞行动力学耦合方法的舰载直升机着舰平衡分析 被引量：1
10
作者 孟晓伟 徐国华 +1 位作者 史勇杰 黄斌 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期238-243,共6页
将计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型与飞行动力学模型相结合,建立了适用于舰载直升机着舰飞行的平衡分析方法。在满足气动力计算精度的前提下,为提高计算效率,CFD模型使用Euler方程作为主控方程,并采用动量源项代替... 将计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型与飞行动力学模型相结合,建立了适用于舰载直升机着舰飞行的平衡分析方法。在满足气动力计算精度的前提下,为提高计算效率,CFD模型使用Euler方程作为主控方程,并采用动量源项代替旋翼对其流场的作用。将CFD计算所得气动力对飞行动力学模型计算所得气动力进行修正迭代,并根据牛顿迭代法求解飞行动力学平衡方程,最终求得平衡参数。应用所建立的方法,首先进行了算例验证,以表明方法的有效性;然后着重对舰载直升机着舰飞行进行了平衡计算与分析,为直升机着舰飞行提供参考。 展开更多
关键词 舰载直升机 动量源 CFD模型 飞行动力学模型 平衡
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考虑非理想噪声干扰的直升机飞行动力学模型辨识方法
11
作者 周攀 吴伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期224-229,共6页
利用MATLAB/SIMULINK平台搭建了直升机仿真实验系统,并以UH-60直升机为对象实现了考虑非理想噪声干扰的仿真飞行实验。建立了非理想噪声数学模型并基于增广最小二乘法设计了一套同时考虑模型参数和噪声参数的综合辨识算法,在此基础上,... 利用MATLAB/SIMULINK平台搭建了直升机仿真实验系统,并以UH-60直升机为对象实现了考虑非理想噪声干扰的仿真飞行实验。建立了非理想噪声数学模型并基于增广最小二乘法设计了一套同时考虑模型参数和噪声参数的综合辨识算法,在此基础上,利用仿真实验数据实现了UH-60直升机纵向飞行动力学模型的辨识与验证。最后,通过与普通最小二乘法的对比验证了本文方法的优越性。 展开更多
关键词 直升机 飞行动力学 系统辨识 非理想噪声
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电控旋翼气弹动力学建模研究 被引量：10
12
作者 陆洋 王浩文 高正 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1021-1026,共6页
研究了电控旋翼的气弹动力学建模方法。以有限元旋翼气弹分析程序LORA01为基础,首先给出了一种能计及襟翼移轴补偿影响的时域综合非定常气动力模型,并将伺服襟翼作为额外引入的质量体计入结构动力学模型;之后结合有限元法,根据Hamilton... 研究了电控旋翼的气弹动力学建模方法。以有限元旋翼气弹分析程序LORA01为基础,首先给出了一种能计及襟翼移轴补偿影响的时域综合非定常气动力模型,并将伺服襟翼作为额外引入的质量体计入结构动力学模型;之后结合有限元法,根据Hamilton原理导出由广义力表示的带襟翼桨叶非线性运动方程,采用基于Newmark方法的隐式数值积分法对桨叶运动方程进行求解。最后,利用主动控制襟翼旋翼的试验数据对模型进行了比较验证,证明了所建模型的正确性。 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 电控旋翼 襟翼 气弹动力学 建模 空气动力学 结构动力学
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直升机旋翼计算流体力学的研究进展 被引量：28
13
作者 徐国华 招启军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期338-344,共7页
依据直升机旋翼计算流体力学 ( CFD)的发展 ,分别介绍了小扰动位势方程、全位势方程、Euler方程和Navier-Stokes方程在旋翼流场计算中的研究现状和发展趋势 ,着重从方程离散、数值算法、网格生成、计算时间和计算精度等方面分析了不同旋... 依据直升机旋翼计算流体力学 ( CFD)的发展 ,分别介绍了小扰动位势方程、全位势方程、Euler方程和Navier-Stokes方程在旋翼流场计算中的研究现状和发展趋势 ,着重从方程离散、数值算法、网格生成、计算时间和计算精度等方面分析了不同旋翼 CFD方法的特点 ,指出了旋翼的尾迹在旋翼流场计算中的重要性 ,并针对位势方程和 Euler/N-S方程分别讨论了求解的边界条件。最后 ,对旋翼 CFD的发展提出了几点展望。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 计算流体力学 计算精度 尾迹 CFD方法
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倾转旋翼/机翼耦合系统过渡状态气弹动力学试验研究 被引量：6
14
作者 董凌华 杨卫东 张呈林 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期465-470,共6页
研制了半展长的倾转旋翼/机翼耦合系统动力学模型,进行了模型的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动随倾转角变化的气弹动力学特性分析及风洞试验,研究倾转角及前吹风速度对倾转旋翼/机翼耦合系统的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动气弹动力学... 研制了半展长的倾转旋翼/机翼耦合系统动力学模型,进行了模型的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动随倾转角变化的气弹动力学特性分析及风洞试验,研究倾转角及前吹风速度对倾转旋翼/机翼耦合系统的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动气弹动力学特性的影响。理论分析与试验结果表明:随试验模型从直升机模式倾转过渡到飞机模式,倾转旋翼/机翼耦合系统的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动频率将会提高;在小前进比的前吹风倾转过程中,倾转旋翼/机翼耦合系统的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动的阻尼随倾转角位置的不同而显著变化,随试验模型从直升机模式过渡到飞机模式,倾转旋翼/机翼耦合系统的机翼基阶挥舞弯曲/扭转耦合振动的阻尼明显降低。 展开更多
关键词 旋翼 气动弹性 多体动力学 倾转旋翼 倾转过渡
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旋翼飞行器飞行动力学系统辨识建模算法 被引量：10
15
作者 宋彦国 孙涛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期387-392,共6页
描述了旋翼飞行器飞行力学模型的系统辨识建模算法,从旋翼飞行器飞行动力学建模的共性问题入手,首先采用机理建模的方法分析了旋翼飞行器主要气动部件所受气动力。考虑旋翼挥舞运动对旋翼飞行器飞行动力学特性的影响,建立了旋翼飞行器... 描述了旋翼飞行器飞行力学模型的系统辨识建模算法,从旋翼飞行器飞行动力学建模的共性问题入手,首先采用机理建模的方法分析了旋翼飞行器主要气动部件所受气动力。考虑旋翼挥舞运动对旋翼飞行器飞行动力学特性的影响,建立了旋翼飞行器的飞行力学系统辨识参数化模型集。其次以子空间方法辨识初始飞行动力学模型,采用加权频域预报误差法获得最优模型的两步辨识方法解决旋翼飞行器这一非线性不稳定,多输入-多输出系统辨识问题,且所辨识模型与机理模型具有相同的结构。最后对样例直升机的悬停飞行状态模型辨识进行了数值与试飞试验验证,表明了方法的有效性。 展开更多
关键词 飞行动力学 系统辨识 旋翼飞行器 子空间法 预报误差法
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旋翼液弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析 被引量：9
16
作者 武珅 杨卫东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期318-323,共6页
在时域内建立了液弹阻尼器的数学模型,利用筒式液弹阻尼器试验件,进行液弹阻尼器动力学特性试验,研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响;并基于试验数据,进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果表明,液弹阻尼器的动力学... 在时域内建立了液弹阻尼器的数学模型,利用筒式液弹阻尼器试验件,进行液弹阻尼器动力学特性试验,研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响;并基于试验数据,进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果表明,液弹阻尼器的动力学性能稳定,耗能能力强。通过液弹阻尼器模型重构曲线与试验曲线的比较,证实了本文模型能够模拟液弹阻尼器的动力学特性,可用于带液弹阻尼器的直升机旋翼系统气弹稳定性分析。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 液弹阻尼器 非线性ADF模型 动力学性能
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基于CFD的直升机旋翼流场及气动力计算 被引量：2
17
作者 徐广 王博 +1 位作者 徐国华 招启军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期369-374,共6页
建立了一个基于结构运动嵌套网格的流场求解器,用来精确模拟复杂的旋翼流场,为更好地预测旋翼气动载荷提供一套计算方法。在该求解器中,控制方程为惯性坐标系下的三维非定常Navier-Stokes方程,空间方向上采用低数值耗散的Roe格式结合三... 建立了一个基于结构运动嵌套网格的流场求解器,用来精确模拟复杂的旋翼流场,为更好地预测旋翼气动载荷提供一套计算方法。在该求解器中,控制方程为惯性坐标系下的三维非定常Navier-Stokes方程,空间方向上采用低数值耗散的Roe格式结合三阶逆风格式(Monotonic upwind scheme for conservation law,MUSCL),湍流模式采用了一方程的Spalart-Allmaras模型。应用所建立的方法,分别针对Caradonna模型旋翼、UH-60A直升机旋翼的悬停流场和7A旋翼、SA349/2直升机旋翼的前飞流场以及旋翼气动载荷进行了数值模拟。计算结果表明,本文的方法在一定程度上提高了对旋翼流场的模拟能力,进而提高了旋翼气动载荷的计算精度。 展开更多
关键词 直升机 NAVIER-STOKES方程 运动嵌套网格 旋翼流场 气动载荷
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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 被引量：2
18
作者 虞志浩 董凌华 +1 位作者 邓景辉 杨卫东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期312-317,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 旋翼 气动弹性 大变形 稳定性 非线性
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倾转旋翼机前飞动力学稳定性分析 被引量：6
19
作者 岳海龙 夏品奇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1863-1867,共5页
倾转旋翼机的机翼端部装有一个可倾转的旋翼.所建立的倾转旋翼机前飞动力学稳定性分析简化模型由一个机翼和一个螺旋桨旋翼组成.机翼承受垂向弯曲、弦向弯曲和扭转变形,螺旋桨旋翼的桨叶认为是刚性的并承受一阶挥舞和摆振.机翼和螺旋桨... 倾转旋翼机的机翼端部装有一个可倾转的旋翼.所建立的倾转旋翼机前飞动力学稳定性分析简化模型由一个机翼和一个螺旋桨旋翼组成.机翼承受垂向弯曲、弦向弯曲和扭转变形,螺旋桨旋翼的桨叶认为是刚性的并承受一阶挥舞和摆振.机翼和螺旋桨旋翼的空气动力学载荷由准定常片条理论得到.利用此模型在高入流状态下建立运动微分方程,对倾转旋翼机在前飞状态下的动力学稳定性进行计算,计算结果与Bell公司试验结果基本一致,表明该模型可用于倾转旋翼机的前飞动力学稳定性分析. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 倾转旋翼机 前飞状态 稳定性
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基于虚拟样机的倾转旋翼/机翼系统动力学仿真 被引量：2
20
作者 邵松 张呈林 +1 位作者 朱清华 薛立鹏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1987-1990,共4页
综合运用CATIA、MSC.Simdesigner、ANSYS和ADAMS建立V-22倾转旋翼机1/5缩比动力学模型,并在ADAMS平台上对其进行运动学和动力学特性仿真、分析,通过与V-22倾转旋翼机1/5缩比原型数据的对比,表明所建立的虚拟样机模型正确,结果是可信的... 综合运用CATIA、MSC.Simdesigner、ANSYS和ADAMS建立V-22倾转旋翼机1/5缩比动力学模型,并在ADAMS平台上对其进行运动学和动力学特性仿真、分析,通过与V-22倾转旋翼机1/5缩比原型数据的对比,表明所建立的虚拟样机模型正确,结果是可信的。最后分析了倾转过程中机翼弯矩变化的时间历程,其规律能反映出倾转旋翼机机翼变化的实际情况,为以后的倾转旋翼机的设计、试验提供了参考依据。 展开更多
关键词 倾转旋翼机 V-22 1/5缩比模型 虚拟样机 动力学仿真
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