CN106802240A - 一种旋翼桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋翼桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法，用于旋翼桨毂连接件疲劳试验，本发明疲劳试验载荷调试方法，实现了主桨毂连接件各载荷的施加，真实模拟了主桨毂连接件的受载状态，采用本发明调试方法获得的载荷进行旋翼桨毂连接件疲劳试验，试验结果更真实准确。

Description

一种旋翼桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法

技术领域

本发明属于旋翼桨毂连接件疲劳试验技术，涉及一种直升机旋翼桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法。

背景技术

主桨毂连接件是直升机结构中的典型复杂关键部件，桨叶传来的载荷包括离心力、挥舞弯矩、摆振弯矩都是通过连接件传递到中央件上，连接件同时还平衡阻尼器力和变距拉杆力。在疲劳试验时，真实模拟各载荷的大小、方向、相位关系进行加载，以获得真实疲劳性能和薄弱部位，为确定其使用寿命提供依据至关重要。

背景技术主桨毂连接件疲劳试验采用在一端铰支一端悬臂梁端部电机机械激振加载的“共振法”进行试验，试验仅对离心力、挥舞弯矩和摆振弯矩进行调试，只施加了离心力、挥舞弯矩和摆振弯矩，阻尼器力通过固定约束的测力杆进行测量，不能实现阻尼力按要求施加，不能实现变距拉杆力的施加，寿命分析时采用工程方法忽略了变距拉杆力以及各个载荷的合成对主桨毂连接件的影响，通过试验结果分析只能给出偏保守的使用寿命。

本发明疲劳试验载荷调试方法，实现了主桨毂连接件各载荷的施加，真实模拟了主桨毂连接件的受载状态，能克服背景技术的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种旋翼主桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法，用于旋翼桨毂连接件疲劳试验，实现主桨毂连接件各载荷的施加，真实模拟主桨毂连接件的受载状态，能克服背景技术的不足。

本发明的技术方案：一种旋翼主桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法，其特征在于，所述试验载荷调试方法步骤如下：

(1)进行离心力、变距拉杆力、阻尼器力、摆振力、挥舞力各载荷通道参数配置和调试，使各作动器输出跟随输入命令。

(2)离心力、变距拉杆力、阻尼器力按加载要求施加，挥舞或摆振作动器输入命令为零可得要求剖面挥舞或摆振弯矩

(3)离心力、变距拉杆力、阻尼器力输入与(1)相同，挥舞或摆振作动器输入命令(可以为不造成损伤的偏小的安全载荷或不考虑离心力卸载等因素的理论计算载荷)，可得要求剖面挥舞或摆振弯矩这时就可以“标定”出：

振幅增益

相位滞后相位相位

为与的向量差，为与的向量差，为与的向量差。

(4)根据输出目标值可知振幅增益G和相位滞后值不变，根据上一步中“标定”出的振幅增益G和相位滞后值，就可以获得满足要求的挥舞或摆振作动器的输入向量

一般通过以上(2)、(3)、(4)三步调试工作就可以获得满足要求的挥舞或摆振作动器载荷。

(5)离心力、变距拉杆力、阻尼器力按加载要求，摆振力、挥舞力按通过以上(2)、(3)、(4)三步调试获得满足挥舞或摆振弯矩要求的载荷加载。

本发明主桨毂连接件疲劳试验调试的关键技术是解决了主桨毂连接件各个试验载荷的协调加载以及挥舞、摆振弯矩的真实模拟施加问题，挥舞弯矩一部分由变距拉杆载荷产生，一部分由挥舞作动器产生；摆振弯矩一部分由阻尼器载荷产生，一部分由摆振作动器产生。由于各载荷为不同相位协调加载，挥舞、摆振作动器载荷与挥舞、摆振弯矩不是线性关系，同时由于离心力对挥舞、摆振弯矩存在卸载作用不确定，理论计算的挥舞、摆振作动器加载剪力也不准确。在调试过程中探索出一套方法“矢量合成增量法”进行挥舞、摆振弯矩的调试，获得挥舞、摆振作动器加载剪力(幅值和相位)，方法科学合理，数据真实准确。

附图说明

图1为本发明的载荷加载示意图，

图2为本发明弯矩调试矢量合成图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

如图1，主桨毂连接件疲劳试验需模拟的载荷有阻尼器力F_a、变距拉杆力F_bdp、离心力F_c、扭矩M_X(由变距拉杆力产生)、挥舞弯矩M_Y和挥舞剪力F_Z(由挥舞剪力作动器产生)、摆振弯矩M_Z和摆振剪力F_Y(由摆振剪力作动器产生)，各载荷按相位协调加载。如图2，为弯矩调试矢量合成图。

一种旋翼主桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法，其特征在于，所述试验载荷调试方法步骤如下：

(1)进行离心力、变距拉杆力、阻尼器力、摆振力、挥舞力各载荷通道参数配置和调试，使各作动器输出跟随输入命令。

(2)离心力、变距拉杆力、阻尼器力按加载要求施加挥舞或摆振作动器输入命令为得要求剖面挥舞或摆振的弯矩

(3)离心力、阻尼器力、变距拉杆力输入与(2)相同，挥舞或摆振作动器输入命令 为不造成损伤的偏小的安全载荷或不考虑离心力卸载等因素的理论计算载荷，可得要求剖面挥舞或摆振的弯矩这时就可以标定出：

振幅增益

相位滞后相位相位

为与的向量差，为与的向量差，为与的向量差；

(4)根据输出目标值可知振幅增益G和相位滞后值不变，根据(3)中标定出的振幅增益G和相位滞后值，就可以获得满足要求的挥舞或摆振作动器的输入向量

一般通过以上(2)、(3)、(4)三步调试工作就可以获得满足要求的挥舞或摆振作动器载荷。

(5)离心力、变距拉杆力、阻尼器力按加载要求，摆振力、挥舞力按通过以上(2)、(3)、(4)三步调试获得满足挥舞或摆振弯矩要求的载荷加载。

本发明主桨毂连接件疲劳试验调试的关键技术是解决了各个试验载荷的协调加载以及挥舞、摆振弯矩的真实模拟施加问题，采用本发明调试方法获得的载荷进行试验，试验数据真实准确，试验误差可以控制在3％以内。

Claims (1)

1.一种旋翼桨毂连接件疲劳试验载荷调试方法，用于旋翼桨毂连接件疲劳试验，实现了主桨毂连接件各载荷的施加，模拟了主桨毂连接件的受载状态，其特征在于:

(1)进行离心力、变距拉杆力、阻尼器力、摆振力、挥舞力各载荷通道参数配置和调试，使各作动器输出跟随输入命令；

(2)离心力、变距拉杆力、阻尼器力按加载要求施加挥舞或摆振作动器输入命令为得要求剖面挥舞或摆振的弯矩

(3)离心力、变距拉杆力、阻尼器力输入与(2)相同，挥舞或摆振作动器输入命令为不造成损伤的偏小的安全载荷或不考虑离心力卸载等因素的理论计算载荷，可得要求剖面挥舞或摆振的弯矩这时就可以标定出：

振幅增益 $G=\frac{\left|{\mathrm{\ΔM}}_1\right|}{\left|{\mathrm{\ΔF}}_1\right|}=\frac{\left|{\mathrm{\ΔM}}_1\right|}{\left|F_1\right|}$

相位滞后

为与的向量差，为与的向量差，为与1的向量差；

(4)根据输出目标值可知振幅增益G和相位滞后值不变，根据(3)中标定出的振幅增益G和相位滞后值，就可以获得满足要求的挥舞或摆振作动器的输入向量

通过以上(2)、(3)、(4)三步调试工作就可以获得满足要求的挥舞或摆振作动器载荷；

(5)离心力、变距拉杆力、阻尼器力按加载要求，摆振力、挥舞力按通过以上(2)、(3)、(4)三步调试获得满足挥舞或摆振弯矩要求的载荷加载。