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带机体状态反馈的直升机地面共振分析

航空学报 2006年第3期27卷 427-431页

作者：胡国才海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台264001

建立了带机体状态反馈的直升机旋翼/机体耦合动稳定性分析模型,研究了机体反馈系数对直升机地面共振的影响。根据Floquet理论采用传递矩阵法计算了系统的模态频率及模态阻尼,并用非线性模型的数值仿真进行了验证。结果表明,机体滚转角... 详细信息

建立了带机体状态反馈的直升机旋翼/机体耦合动稳定性分析模型,研究了机体反馈系数对直升机地面共振的影响。根据Floquet理论采用传递矩阵法计算了系统的模态频率及模态阻尼,并用非线性模型的数值仿真进行了验证。结果表明,机体滚转角位移和角速度反馈能有效地提高摆振后退型模态阻尼;但当机体滚转姿态角反馈系数过大时,以挥舞后退型模态为主的旋翼挥舞与机体运动之间相互作用,导致直升机出现动不稳定性。

关键词：直升机地面共振状态反馈稳定性控制数值仿真

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直升机旋翼非线性等效阻尼的识别

航空学报 2005年第3期26卷 303-307页

作者：胡国才海军航空工程学院机械工程系山东烟台264001

带黏弹减摆器的直升机自激振动具有非线性特性。为了识别摆振后退型的非线性等效阻尼,并提高阻尼的识别精度,提出了一种新的阻尼识别方法,根据多桨叶坐标变换得到后退型摆振的余弦和正弦分量的自由衰减响应,直接形成其衰减包络线,利用... 详细信息

带黏弹减摆器的直升机自激振动具有非线性特性。为了识别摆振后退型的非线性等效阻尼,并提高阻尼的识别精度,提出了一种新的阻尼识别方法,根据多桨叶坐标变换得到后退型摆振的余弦和正弦分量的自由衰减响应,直接形成其衰减包络线,利用该包络线来识别等效阻尼的非线性特性。通过精度分析和实例计算表明,该方法避免了频率因素对阻尼识别的影响,因而提高了摆振后退型等效阻尼的识别精度。最后根据直升机地面共振模拟数据,对摆振后退型等效阻尼进行了识别。

关键词：直升机动力学阻尼识别自激振动非线性振动

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带定压活门的液压阻尼器力学性能研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第2期45卷 44-49页

作者：吴靖胡国才海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台264001

从液压阻尼器动力学模型入手,考虑油液含气量对油液压缩性的影响,建立了带定压活门的液压阻尼器动力学模型.对阻尼器在不同激振下的阻尼力及等效阻尼进行了数值仿真,仿真结果表明理论结果与实验值符合,验证了该模型的准确性.对不同含气... 详细信息

从液压阻尼器动力学模型入手,考虑油液含气量对油液压缩性的影响,建立了带定压活门的液压阻尼器动力学模型.对阻尼器在不同激振下的阻尼力及等效阻尼进行了数值仿真,仿真结果表明理论结果与实验值符合,验证了该模型的准确性.对不同含气量时阻尼器的响应进行计算,证实了油气混合会降低液压阻尼器的阻尼力和等效阻尼.将理论模型用于预估双频激振下的阻尼器等效阻尼,发现高频背景振动使低频小幅值扰动的等效阻尼严重下降,而对低频大幅值扰动等效阻尼的影响则要小得多.

关键词：液压阻尼器力学特性定压活门阻尼双频激振

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直升机旋翼叶间减摆器的参数影响分析

航空学报 2004年第6期25卷 581-584页

作者：胡国才向锦武北京航空航天大学飞机设计研究所北京100083

建立了带叶间减摆器的直升机旋翼/机体耦合非线性动力学分析模型,针对具有线性特性的叶间减摆器,采用数值模拟及时域方法分析了直升机前飞状态下旋翼/机体耦合动稳定性及减摆器载荷,并就减摆器布局、几何参数对系统动稳定性及减摆器载... 详细信息

建立了带叶间减摆器的直升机旋翼/机体耦合非线性动力学分析模型,针对具有线性特性的叶间减摆器,采用数值模拟及时域方法分析了直升机前飞状态下旋翼/机体耦合动稳定性及减摆器载荷,并就减摆器布局、几何参数对系统动稳定性及减摆器载荷的影响进行了分析。研究发现,"叶间"布局引起的几何耦合对减摆器载荷及系统的动稳定性有很大的影响,合理选择减摆器安装支臂的长度及其与桨毂平面之间的夹角,可以有效地利用几何耦合的因素。与基本模型相比,它能使系统的模态阻尼提高50%以上,而同时使减摆器的定常循环载荷的幅值下降60%左右。

关键词：直升机动稳定性叶间减摆器非线性动力学参数分析

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一种新PSO混合算法在直升机配平中的应用

南京航空航天大学学报 2016年第3期48卷 426-431页

作者：徐广胡国才海军航空工程学院飞行器工程系烟台264001

直升机配平计算是动力学分析的基础,其实质是求解高维复杂的非线性方程组。针对经典算法与智能算法的特点与不足,提出了一种求解非线性方程组的新粒子群方法。在粒子群(Particle swarm optimization,PSO)算法的基础上,根据模拟退火(Simu... 详细信息

直升机配平计算是动力学分析的基础,其实质是求解高维复杂的非线性方程组。针对经典算法与智能算法的特点与不足,提出了一种求解非线性方程组的新粒子群方法。在粒子群(Particle swarm optimization,PSO)算法的基础上,根据模拟退火(Simulated annealing,SA)思想,引入了嵌入式LM(Levenberg-marquardt)优化算子。该方法充分发挥了3种算法的优势,克服了LM算法初值敏感性,PSO算法易陷入局部极值等问题。通过UH-60A直升机实例配平计算,验证了本文算例模型的准确性。在此基础上,针对某一前飞状态下的配平算例,在收敛可靠性和计算效率上通过与其他算法进行对比,表明该算法具有可靠的收敛性和较高的计算效率,进一步验证了该算法在配平问题上的可信度与实用性,为直升机飞行动力学问题的处理提供了一种新的有效方法。

关键词：直升机非线性方程组粒子群算法 LM优化算子混合算法

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直升机桨叶液压减摆器等效阻尼计算研究

计算力学学报 2003年第1期20卷 71-75页

作者：胡国才向锦武张晓谷北京航空航天大学飞机设计研究所北京100083

直升机桨叶液压减摆器具有强非线性、大阻尼的特点。为了正确评估减摆器的等效阻尼,就旋转桨叶在水平面内的自由摆振运动,采用基于富里叶分析的移动矩形窗、基于希尔贝特(Hilbert)变换和能量平衡的方法对减摆器的等效阻尼进行了计算研究... 详细信息

直升机桨叶液压减摆器具有强非线性、大阻尼的特点。为了正确评估减摆器的等效阻尼,就旋转桨叶在水平面内的自由摆振运动,采用基于富里叶分析的移动矩形窗、基于希尔贝特(Hilbert)变换和能量平衡的方法对减摆器的等效阻尼进行了计算研究,并就阻尼强弱、衰减对数曲线的拟合等因素对计算结果的影响进行了分析。结果表明,对于线性阻尼和非线性弱阻尼振动系统,包络衰减法和能量平衡法计算等效阻尼能获得较一致的结果,对于非线性强阻尼振动系统来说结果有分散性,应用时须谨慎。

关键词：直升机液压减摆器非线性振动等效阻尼

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适于时变幅值分析的直升机黏弹减摆器模型

北京航空航天大学学报 2018年第8期44卷 1665-1671页

作者：吴靖胡国才刘湘一海军航空大学航空基础学院烟台264001

针对现有适于宽幅值范围的黏弹减摆器模型一般含有动幅值参量,不便用于幅值变化的直升机旋翼/机体耦合动稳定性时域分析的问题,给出了小摆振阻尼比时,黏弹减摆器在单频及双频条件下动幅值参量的计算方法,运用该方法计算系统在收敛、中... 详细信息

针对现有适于宽幅值范围的黏弹减摆器模型一般含有动幅值参量,不便用于幅值变化的直升机旋翼/机体耦合动稳定性时域分析的问题,给出了小摆振阻尼比时,黏弹减摆器在单频及双频条件下动幅值参量的计算方法,运用该方法计算系统在收敛、中性稳定及发散3种情况下的幅值曲线,较好地反映了响应幅值在时域上的变化趋势。将改进的黏弹减摆器模型用于直升机地面共振非线性时域分析,为准确获取旋翼摆振后退型响应,给出了所需桨叶激振力矩的计算方法,在不同转速不同复模量状态下,采用该方法确定的激振力矩对桨叶进行激振激出的响应幅值与预期值误差不超过6%。对摆振后退型响应进行分析可知,系统稳定时,与线性化结果相比,计入黏弹减摆器非线性后,旋翼摆振后退型响应衰减更快,其模态阻尼在时域上呈增加趋势。

关键词：直升机黏弹减摆器非线性时域分析地面(空中)共振

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滑橇式直升机地面共振机体动力学特性研究

振动与冲击 2019年第21期38卷 216-220,264页

作者：吴靖胡国才刘湘一海军航空大学航空基础学院

为研究机体设置阻尼器后非比例阻尼对滑橇式直升机机体动力学特性的影响,建立了支持在滑橇式起落架上的直升机机体有限元模型。给出了结合有限元法的直升机机体固有频率和当量至桨毂中心的质量、刚度及阻尼的计算方法,当量后的比例阻尼... 详细信息

为研究机体设置阻尼器后非比例阻尼对滑橇式直升机机体动力学特性的影响,建立了支持在滑橇式起落架上的直升机机体有限元模型。给出了结合有限元法的直升机机体固有频率和当量至桨毂中心的质量、刚度及阻尼的计算方法,当量后的比例阻尼系统与实际非比例阻尼系统的复特征值相同。分析了非比例阻尼对机体模态频率及阻尼的影响:由于非比例阻尼的影响,使得模态频率随阻尼器阻尼的增加而增加,而在阻尼器阻尼较大时,模态阻尼可能减小,不利于直升机地面共振动稳定性;计入阻尼器阻尼关于速度的非线性后,机体模态频率随阻尼器速度的增加先增加后减小,模态阻尼不是按照阻尼器阻尼随其速度的变化趋势而变化,而可能出现两次增加再减小的过程,在阻尼器定压活门开启前后各形成一个峰值。

关键词：直升机滑橇起落架液压阻尼器地面共振固有频率模态阻尼非比例阻尼

直升机旋翼非线性液压减摆器几何耦合及参数影响分析

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南京航空航天大学学报 2001年第5期33卷 416-420页

作者：胡国才向锦武张晓谷北京航空航天大学飞机设计研究所北京100083

为研究几何耦合与设计参数对非线性液压减摆器等效阻尼的影响 ,建立了直升机前飞时 ,计入几何耦合的旋翼液压减摆器的分析模型 ,根据桨叶与减摆器之间的关系和减摆器力 -速度曲线 ,导出了桨叶的摆振运动方程。用 4阶龙格 -库塔法对减摆... 详细信息

为研究几何耦合与设计参数对非线性液压减摆器等效阻尼的影响 ,建立了直升机前飞时 ,计入几何耦合的旋翼液压减摆器的分析模型 ,根据桨叶与减摆器之间的关系和减摆器力 -速度曲线 ,导出了桨叶的摆振运动方程。用 4阶龙格 -库塔法对减摆器轴向速度在时域内的响应进行了计算 ;用能量平衡的原理计算了非线性液压减摆器的等效线性阻尼 ;计算并分析了几种典型的几何耦合形式、减摆器的安装形式和设计参数对轴向速度和等效阻尼的影响。结果表明 ,前飞时变距几何耦合将使液压减摆器的有效阻尼大幅度下降 ;通过改进减摆器的安装型式、选择合理的几何参数可以显著降低轴向速度 ,提高等效线性阻尼。

关键词：直升机旋翼非线性振动等效线性阻尼液压减摆器几何耦合设计参数