尹维龙
,
向锦武
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.025
研究了弹性耦合对复合材料桨叶动特性和气弹稳定性的影响,所采用的结构模型考虑了剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合.推导出同时考虑剪切和翘曲影响的小应变、中等变形梁的应变-位移关系,并构造出21个自由度梁单元,应用Hamilton原理推导出桨叶运动的有限元方程.在此基础上,对三种不同构型的复合材料桨叶进行固有频率计算和气弹稳定性分析.计算结果表明:尽管复合材料弹性耦合对桨叶固有频率的影响非常小,但却改变了固有振型分布,使桨叶挥舞-摆振-扭转运动之间存在耦合;弹性耦合对桨叶气弹稳定性有很大的影响;正的挥舞-扭转耦合使得摆振一阶稳定性增加,负的挥舞-扭转耦合却使摆振一阶稳定性下降.
关键词:
直升机
,
复合材料桨叶
,
弹性耦合
,
气弹稳定性
尹维龙
,
向锦武
,
冷劲讼
复合材料学报
建立了压电纤维复合材料桨叶的非线性动力学模型. 在此基础上, 研究了压电纤维铺层对复合材料桨叶固有频率和桨叶扭转运动阻尼特性的影响. 计算结果表明: 桨叶扭转角变化量随着压电纤维施加电压的增加而增大;当电压为1000 V时, 桨尖扭转角变化量大约为2°. 压电纤维铺层对桨叶固有频率几乎没有影响, 其存在不会改变原设计复合材料桨叶的频率分布. 当压电纤维铺设方向与桨叶展向成45°时, 其对桨叶扭转方向的阻尼特性有着很大的影响;采用适当的电压控制, 可以明显增加扭转方向的阻尼.
关键词:
复合材料桨叶
,
压电纤维
,
阻尼
,
动力学特性
