CN110929343A - 一种直升机旋翼运动分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直升机旋翼系统技术领域，公开了一种直升机旋翼运动分析系统，包括旋翼系统的参数化建模模块和运动仿真模块；旋翼系统的参数化建模模块中预先存储多个不同的旋翼系统参数化骨架模型；所述旋翼系统参数化骨架模型，根据阻尼器布局不同分为常规阻尼器布局模型和臂间阻尼器布局模型、无阻尼器的旋翼模型，解决直升机旋翼系统设计阶段如何建立有效的参数化模型，可实现运动仿真模型的参数化建模和修改，飞行谱的批量输入和运动谱批量输出。

Description

一种直升机旋翼运动分析系统

技术领域

本发明涉及直升机旋翼系统技术领域，尤其涉及一种直升机旋翼运动分析系统。

背景技术

直升机旋翼系统是直升机的主要组成部分，旋翼系统动部件多、运动复杂、载荷大，是直升机设计的难点和重点。其中直升机主旋翼主要由桨叶、桨毂和自动倾斜器构成，桨叶安装在桨毂的挥舞支臂(连接件)上，桨毂和自动倾斜器通过变距拉杆连接，桨毂和自动倾斜器又由若干有相对运动的零组件构成，为了在设计阶段保证主旋翼上各动部件运动范围符合设计要求、不产生互相干涉,得到阻尼器关节轴承、变距栏杆关节轴承等零组件的运动谱，需要对直升机主旋翼做运动分析。

目前国内对直升机主旋翼运动分析主要采用在CATIA DMU运动机构模块搭建骨架模型通过命令驱动的方式实现，骨架模型是零组件实体的简化模型，由点和线构成，只保留最基本的特征。直升机在飞行过程中，气动力作用下每片桨叶都有挥舞和摆振两个运动，为了控制直升机，主桨舵机对自动倾斜器输入总距和周期变距(横向周期变距和纵向周期变距)三个运动，发动机通过主减驱动主轴旋转，因此主旋翼的运动仿真模型零件多、运动副多、命令输入也多。目前利用CATIA的运动机构模块做运动仿真时驱动命令通过手动的方式输入，传感器输出的结果需要处理，由于直升机飞行谱复杂，手动输入命令驱动骨架模型和对输出结果的处理费时费力。若能开发一套直升机旋翼系统运动仿真分析工具，在直升机设计阶段实现桨毂与自动倾斜器的参数化建模，建立反映真实运动规律的数字样机，实时分析各部件的干涉情况，直接输入直升机飞行谱输出需要监控的运动副运动谱，可大大提高设计效率和设计质量，实现产品结构设计优化。

文献(范平平,张虎.直升机旋翼系统的CATIA参数化建模及多体运动仿真[J].南方农机，2018(7)：3-7.)介绍了利用CATIA运动机构模块对直升机旋翼系统做运动仿真的方法，但并未采用参数化建模的方式，模型修改过程繁琐，没有自动修正功能。文献(周进,徐传胜,童明波等.基于CATIA CAA的桨毂与自动倾斜器参数化骨架模型与运动分析[J].机械设计与制造工程，2018(5)，Vol.47No.5，38-43.)介绍了直升机桨毂和自动倾斜器运动仿真模型参数化建模的参数选择方法和模型自由度计算方法，但文中的参数并不完整，未提及模型参数修改后零组件空间位置错乱如何修正，也没有涉及飞行谱读入和仿真分析后运动谱输出及处理，在实际操作中有相当大地局限性。上述文献介绍了采用CATIA运动机构模块对直升机旋翼系统进行运动仿真建立模型的方法，都没有解决参数化建模修改参数时无法保持零件初始位置的问题，也无法做到飞行谱批量读入和运动谱批量处理输出，仿真分析过程依然需要耗费大量时间。通过专利检索，没有发现利用CATIA平台对直升机旋翼系统做运动仿真的相关专利。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种直升机旋翼运动分析系统，解决直升机旋翼系统设计阶段如何建立有效的参数化模型，可实现运动仿真模型的参数化建模和修改，飞行谱的批量输入和运动谱批量输出。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种直升机旋翼运动分析系统，包括旋翼系统的参数化建模模块和运动仿真模块；

旋翼系统的参数化建模模块中预先存储多个不同的旋翼系统参数化骨架模型；

所述旋翼系统参数化骨架模型，根据阻尼器布局不同分为常规阻尼器布局模型和臂间阻尼器布局模型、无阻尼器的旋翼模型。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)每种旋翼系统参数化骨架模型根据桨叶数量不同可分别设置3～8片桨叶的模型；

且每种旋翼系统参数化骨架模型分俯视逆时针旋转+前缘操作、俯视顺时针旋转+后缘操作、俯视逆时针+后缘操作和俯视顺时针旋转+后缘操作。

(2)旋翼系统的参数化建模模块通过修改预先存储的旋翼系统参数化骨架模型的骨架零件参数建立不同的直升机旋翼系统模型。

(3)每个旋翼系统参数化骨架模型至少包括以下零件：导筒、旋翼轴、纵向周期变距、横向周期变距、不动环、动环、扭力臂卡环、扭力臂方形臂、扭力臂三角臂、防扭臂方形臂、防扭臂三角臂、中央件、挥舞铰、摆振铰、挥舞支臂、变距栏杆、阻尼器内筒、阻尼器外筒。

(4)每个旋翼系统参数化骨架模型根据需求还包括以下零件：折叠接头、限动锁拨叉、舵机内筒、舵机外筒等。

(5)每个旋翼系统参数化骨架模型参数设置如下：

总体参数包括：俯视旋转方向(RDLD)、操纵方式(LTM)、桨叶数量(NB)、中央件端阻尼器螺栓布局方式；

导筒参数包括：防扭臂与航向的夹角(ALSH)、防扭臂节点半径(RLSN)、防扭臂节点与球铰中心的垂向距离(LLSNSBC)；

旋翼轴参数包括：桨毂平面与卡环距离(LHPSD)、桨毂与动环的平面距离(LHPRS)、结构提前操纵角(SAMA)；

纵向周期变距参数包括：助力器布置角(IAA)；

不动环参数包括：不动环距球铰中心距离(LMFSSBC)、不动环半径(RMFS)、助力器布置角(IAA)、防扭臂节点布置角(IALSN)、防扭臂节点半径(RLSN)、防扭臂节点与助力器节点垂向距离(VLLSNAN)、实际助力器布置角(AIAA)；

动环参数包括：动环半径(SRS)、桨叶数量(NB)、扭力臂1位置角(IAUS1)、扭力臂节点半径(RUSN)、扭力臂节点与动环垂向偏移距离(VLUSNRS)；

扭力臂卡环参数包括：卡环中心与扭力臂方形臂连接距离(LSDCHUL)；

扭力臂方形臂参数包括：扭力臂方形臂长度(LHUL)；

扭力臂三角臂参数包括：扭力臂三角臂长度(LSR)；

防扭臂方形臂参数包括：防扭臂方形臂长度(LHLL)；

防扭臂三角臂参数包括：防扭臂臂三角臂长度(LDSL)；

中央件：水平较外伸量(IRH)、预掠偏置量(PS)、桨叶数量(NB)、阻尼器与变距轴线角度(ADNPA)、阻尼器节点半径(IRDN)、阻尼器节点垂向偏置量(VLDNHP)、结构提前操纵角(SAMA)；

挥舞铰参数包括：挥舞中心与摆振中心距离(LFCLC)；

摆振铰参数包括：摆振中心与变距中心距离(LLCPC)：

挥舞支臂参数包括：挥舞支臂长度(LFA)、变距摇臂节点展向长度(SLPH)、变距摇臂反角(IAPH)、变距摇臂节点弦向长度(CLPH)、阻尼器节点展向长度(SLD1、SLD2)、阻尼器节点弦向长度(CLD1、CLD2)、阻尼器节点垂向长度(VLD1、VLD2)、桨叶销上倾角(AU)、桨叶销弦向位置(CLBP)、折叠销扭转角(AT)、桨叶0.7R相对于弹性轴承扭角(AEB)；

变距拉杆参数包括：变距拉杆长度(LP)；

阻尼器内筒参数包括：阻尼器内筒长度(LITD)；

阻尼器外筒参数包括：阻尼器外筒长度(LOTD)。

(6)每个旋翼系统参数化骨架模型各零组件之间的运动副如下：旋翼轴与导筒为旋转接合(该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个驱动命令，所述驱动命令用于指示旋翼轴旋转)、纵向周期变距与导筒为圆柱面接合(该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个总距操纵命令，所述总距操纵命令用于指示总距操纵)、横向周期变距与纵向周期变距为旋转接合(该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个纵向周期变距操纵命令，所述纵向周期变距操纵命令用于指示纵向周期变距操纵)、不动环与横向周期变距为旋转接合(该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个横向周期变距操纵，所述横向周期变距操纵用于指示横向周期变距操纵)、不动环与动环为旋转接合、主轴与扭力臂卡环为刚性接合、扭力臂方形臂与扭力臂卡环为旋转接合、扭力臂三角臂与扭力臂方形臂为旋转接合、扭力臂三角臂与动环为球面接合、导筒与防扭臂方形臂为旋转接合、防扭臂方形臂与防扭臂三角臂为旋转接合、防扭臂三角臂臂与不动环为球面接合、中央件与主轴为刚性接头、挥舞铰与中央件为旋转接合(该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个挥舞角命令，所述挥舞角命令用于指示挥舞角)、摆振铰与挥舞铰为旋转接合(该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个摆振角命令，所述摆振角命令用于指示摆振角)、挥舞支臂与摆振铰为旋转接合、变距拉杆与动环为球面接合+U型接头、变距拉杆与挥舞支臂为球面接合、阻尼器外筒与中央件为球面接合+U形接头、阻尼器内筒与挥舞支臂为球面接合、阻尼器内筒与阻尼器外筒为棱形结合。

(7)参数变距拉杆长度(LP)计算公式为：

θ＝(-0.5*RDLD*LTM+0.5)*180°+RDLD*LTM*IAPH

H＝-LHPRS+CLPH*sinθ

所述旋翼系统参数化骨架模型中，结构提前操纵角(SAMA)计算公式为：

θ＝(-0.5*RDLD*LTM+0.5)*180°+RDLD*LTM*IAPH

其中，θ、H、R分别为中间变量。

(8)当旋翼系统参数化骨架模型参数更新时，先计算出变距拉杆长度和结构提前操纵角并给旋翼系统参数化骨架模型中对应参数赋值，赋值后先更新变距拉杆长度及约束，再更新扭力臂卡环和动环约束，再更新旋翼系统参数化骨架模型中的其他约束。

(9)运动仿真模块中运动谱的读取方式为在旋翼系统参数化骨架模型中添加参考约束，

定义一个仿真周期，在仿真周期过程中每走过一个状态自动读取一次所有参考约束的值并记录，在所述仿真周期完成后进行数据转换处理并输出；

每走过一个状态指每改变一次驱动命令后的状态；

所述运动谱为旋翼系统参数化骨架模型各零组件之间运动副的运动谱。

(10)所述运动仿真模块包括批量输入飞行谱仿真功能、仿真生成运动谱批量输出功能、生成replay形成包络体功能。

所述运动仿真模块，可以读取规定格式的飞行谱数据，该数据与国内直升机飞行测试直接得到的飞行谱格式一致，可直接将测试数据载入，并内置了将飞行谱数据(包含时间比、PITCH0、PITCH1c、PITCH1s、FLAP0、FLAP1c、FLAP1s、LAG0、LAG1c、LAG1s共10各量)转换成仿真命令的计算公式：

总距＝CLPH*sin(radians(pitch0-AEB)

纵向周期变距＝degrees(arcsin(abs(CLPH)*sin(radians(pitch1s))/SRS))

横向周期变距＝degrees(arcsin(abs(CLPH)*sin(radians(pitch1c))/SRS))

挥舞角＝flap0+flap1c*cos(θ)+flap1s*sin(θ)

摆振角＝lag0+lag1c*cos(θ)+lag1s*sin(θ)

(11)所述运动仿真模块，跟踪的骨架模型运动谱如下：

阻尼器关节轴承运动谱：阻尼器关节轴承(中央件端)绕x轴转动、阻尼器关节轴承(中央件端)绕y轴转动、租尼器关节轴承(中央件端)绕z轴转动、阻尼器关节轴承(连接件端)绕x轴转动、阻尼器关节轴承(连接件端)绕y轴转动、阻尼器关节轴承(连接件端)绕z轴转动；

变距拉杆关节轴承运动谱：变距拉杆关节轴承(中央件)绕x轴转动、变距拉杆关节轴承(中央件)绕y轴转动、变距拉杆关节轴承(中央件)绕z轴转动、变距拉杆关节轴承(动环端)绕x轴转动、变距拉杆关节轴承(动环端)绕y轴转动、变距拉杆关节轴承(动环端)绕z轴转动；

扭力臂运动谱：扭力臂方形臂与扭力臂三角臂夹角、扭力臂方形臂与扭力臂卡环夹角、扭力臂三角臂与动环；

防扭臂运动谱：防扭臂方形臂与主减叉耳、防扭臂方形臂与防扭臂三角臂夹角、防扭臂三角臂与不动环夹角；

阻尼器长度变化：阻尼器内外筒长度变化。

所述运动仿真模块，其运动谱的读取方式为在骨架模型中添加参考约束，仿真过程每走过一个状态软件自动读取一次所有参考约束的值并记录，仿真全部完成后自动处理并生成EXCEL输出，处理过程包括将参考约束读到的角度在180°附近产生跳变时通过取补或者加180°消除跳变。

所述运动仿真模块，生成包络体的方式为在仿真过程中自动生成replay，将实体零件通过刚性接头和对应骨架零件绑定后利用CATIA自带的扫略包络体功能生成运动过程中零件的包络体。

本发明的有益效果：本发明一种直升机旋翼系统运动分析系统通过内嵌参数化骨架模型的方式实现了直升机旋翼系统运动仿真模型的参数化，通过计算变距拉杆长度和结构提前操纵角，模型修改更新时先更新变距拉杆约束、再通过结构提前操纵角更新动环约束，最后更新其他约束的形式解决了参数化运动仿真模型修改参数时无法保持零件初始位置关系的问题。本发明还可以直接读入飞行谱，通过内置公式换算成命令值自动仿真，通过骨架模型中的参考约束读取需要的运动谱数据处理后输出，省去手动输入命令和对输出数据的处理过程，提高设计效率和设计质量，有利于产品结构设计优化。

附图说明

图1为本发明的一种常规阻尼器桨毂构型旋翼系统参数化骨架模型结构图；

图2为本发明的一种臂间阻尼器桨毂构型旋翼系统参数化骨架模型结构图；

图3为旋翼系统参数化骨架模型中零件导筒的结构图及其参数列表；

图4为旋翼系统参数化骨架模型中零件旋翼轴的结构图及其参数列表；

图5为旋翼系统参数化骨架模型中零件纵向周期变距的结构图；

图6为旋翼系统参数化骨架模型中零件横向周期变距的结构图；

图7为旋翼系统参数化骨架模型中零件不动环的结构图；

图8为旋翼系统参数化骨架模型中零件动环的结构图；

图9为旋翼系统参数化骨架模型中零件扭力臂卡环的结构图；

图10为旋翼系统参数化骨架模型中零件扭力臂方形臂的结构图；

图11为旋翼系统参数化骨架模型中零件扭力臂三角臂的结构图；

图12为旋翼系统参数化骨架模型中零件防扭臂方形臂的结构图；

图13为旋翼系统参数化骨架模型中零件防扭臂三角臂的结构图；

图14为旋翼系统参数化骨架模型中零件中央件的结构图；

图15为旋翼系统参数化骨架模型中零件挥舞铰的结构图；

图16为旋翼系统参数化骨架模型中零件摆振铰的结构图；

图17为旋翼系统参数化骨架模型中零件挥舞支臂的结构图；

图18为旋翼系统参数化骨架模型中零件变距拉杆的结构图；

图19为旋翼系统参数化骨架模型中零件阻尼器外筒的结构图；

图20为旋翼系统参数化骨架模型中零件阻尼器内筒的结构图；

图21为旋翼系统运动仿真工具栏；

图22为旋翼系统参数化骨架模型界面；

图23为运动仿真模块界面；

图24为扭力臂方形臂运动包络体；

其中，1为导筒，2为旋翼轴，3为纵向周期变距，4为横向周期变距，5为不动环，6为动环，7为扭力臂卡环，8为扭力臂方形臂，9为扭力臂三角臂，10为防扭臂方形臂，11为防扭臂三角臂，12为中央件，13为挥舞铰，14为摆振铰，15为挥舞支臂，16为变距拉杆，17为阻尼器外筒，18为阻尼器内筒；

表1为导筒的参数列表；

表2为旋翼轴的参数列表；

表3为纵向周期变距的参数列表；

表4为不动环的参数列表；

表5为动环的参数列表；

表6为扭力臂卡环的参数列表；

表7为扭力臂方形臂的参数列表；

表8为扭力臂三角臂的参数列表；

表9为防扭臂方形臂的参数列表；

表10为防扭臂三角臂的参数列表；

表11为中央件的参数列表；

表12为挥舞支臂的参数列表；

表13为阻尼器外筒的参数列表；

表14为阻尼器内筒的参数列表；

表15旋翼系统运动机构仿真数据格式；

表16自动仿真结果部分输出数据；

表17阻尼器关节轴承运动谱；

表18变距拉杆关节轴承运动谱；

表19扭力臂与防扭臂关节轴承运动谱；

表20阻尼器长度变化运动谱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例基于一种直升机旋翼运动分析系统提供一种直升机旋翼系统运动分析软件，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚明确，参照附图对本发明技术方案进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施仅作为一个实施例用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明内嵌的常规阻尼器桨毂构型旋翼系统参数化模型结构图，图2是本发明内嵌的臂间阻尼器桨毂构型旋翼系统参数化模型结构图，旋翼系统参数化模型中包括零件导筒(结构如图3所示，参数列表见表1)、旋翼轴(结构如图4所示，参数列表见表2)、纵向周期变距(结构如图5所示，参数列表见表3)、横向周期变距(结构如图6所示，无参数)、不动环(结构如图7所示，参数列表见表4)、动环(结构如图8所示，参数列表见表5)、扭力臂卡环(结构如图9所示，参数列表见表6)、扭力臂方形臂(结构如图10所示，参数列表见表7)、扭力臂三角臂(结构如图11所示，参数列表见表8)、防扭臂方形臂(结构如图12所示，参数列表见表9)、防扭臂三角臂(结构如图13所示，参数列表见表10)、中央件(结构如图14所示，参数列表见表11)、挥舞铰(结构如图15所示，无参数)、摆振铰(结构如图16所示，无参数)、挥舞支臂(结构如图17所示，参数列表见表12)、变距拉杆(结构如图18所示，计算参数，自动赋值)、阻尼器外筒(结构如图19所示，参数列表见表13)、阻尼器内筒(结构如图20所示，参数列表见表14)组成，各零件参数列表中的参数初始值为软件内嵌的模型中各零件的参数取值，使用时可根据需要修改。

表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

参数	参数描述	英文描述	数据类型	初始值	单位
						LHUL	扭力臂方形臂长度	Length of H Upper Leg	Float	75	mm

表8

参数	参数描述	英文描述	数据类型	初始值	单位
						LSR	扭力臂三角臂长度	Length of Scissor Rod	Float	54	mm

表9

参数	参数描述	英文描述	数据类型	初始值	单位
						LHLL	防扭臂方形臂长度	Length of H Lower Leg	Float	55	mm

表10

表11

表12

表13

参数	参数描述	英文描述	数据类型	初始值	单位
						LOTD	阻尼器外筒长度	Length of outer tub of damper	Float	300	mm

表14

如图21所示，软件的调用接口为在CATIA工具栏中设置的旋翼系统运动仿真工具，工具栏内有常规阻尼器布局、臂间阻尼器布局和旋翼系统运动谱仿真三个图标，点击前两个图标进入旋翼系统参数化建模模块。

如图22所示为旋翼系统参数化建模模块界面，项目信息框中设置项目名称和存储目录，总体参数框中设置俯视旋转方向、操纵方式和桨叶片数及阻尼器螺栓布置方式4个总体参数，主桨毂构件框和自动倾斜器构件框中可设置所有参数零件的参数，新建项目时各参数自动读入初始模型参数。图示框中图例介绍所有参数在实体零组件中的具体示意，当选择任何一个骨架零件参数时图例自动切换对应的参数示意。该界面有新建、修改、复位、关闭四个选择按钮，建立新项目时设置项目名称和存储目录后新建按钮激活，点击即建立新的项目；修改按钮用于每次修改参数后点击生效，此时弹出更新拉杆约束、更新动环约束和更新其他约束提示框，一一确认后模型修改，修改后点击界面中的复位按钮将模型中零件相对位置、命令值恢复到初始状态，完成参数修改。

如图23所示为运动仿真分析模块界面，在图21旋翼系统运动仿真工具中选择旋翼系统运动谱仿真图标后进入该界面，该界面中数据源框中可选择数据源，数据源格式如表15所示。仿真参数设置中可设置旋转周数和步长，在运动谱输出选择框中可选择需要输出的运动谱，界面中还包括是否生成replay的选择项，若需生成运动体包络图，则必须选择生成replay。以上选项设置完成后点击“运动仿真模拟”即开始运动仿真过程，完成后点击“运动谱报表生成”即得到运动谱输出，表16为输出的过程数据的一部分，表17～表20分别为得到的阻尼器关节轴承、变距拉杆关节轴承、扭力臂与防扭臂关节轴承和阻尼器长度变化运动谱。

表15

表16

表17

表18

表19

表20

运动仿真分析模块的包络体功能利用CATIA自带的扫略包络体功能实现，先把需要生成包络体的零件实体导入模型并用“刚型接头”接合将其余对应的骨架零件绑定，运动仿真完成后选择需要创建包络体的实体和运动仿真生成的replay即可生成对应实体在指定运动过程中的包络体，如图24所示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域专业人员较易实现，本发明技术方案所定义的一般原理可在不脱离本发明的范围下在其他实施例实现。因此本发明不会限制于本文的实施例，而是在符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

本发明一种直升机旋翼系统运动分析系统通过内嵌参数化骨架模型的方式实现了直升机旋翼系统运动仿真模型的参数化，通过计算变距拉杆长度和结构提前操纵角，模型修改更新时先更新变距拉杆约束、再通过结构提前操纵角更新动环约束，最后更新其他约束的形式解决了参数化运动仿真模型修改参数时无法保持零件初始位置关系的问题。本发明还可以直接读入飞行谱，通过内置公式换算成命令值自动仿真，通过骨架模型中的参考约束读取需要的运动谱数据处理后输出，省去手动输入命令和对输出数据的处理过程，提高设计效率和设计质量，有利于产品结构设计优化。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于，所述系统包括旋翼系统的参数化建模模块和运动仿真模块；

旋翼系统的参数化建模模块中预先存储多个不同的旋翼系统参数化骨架模型；每个旋翼系统参数化骨架模型，根据阻尼器布局不同分为常规阻尼器布局模型、臂间阻尼器布局模型、无阻尼器的旋翼模型；

所述运动仿真模块用于获取旋翼系统参数化骨架模型各零组件之间运动副的运动谱并输出。

2.根据权利要求1所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：

每种旋翼系统参数化骨架模型根据桨叶数量不同可分别设置3～8片桨叶的模型；且每种旋翼系统参数化骨架模型分俯视逆时针旋转+前缘操作、俯视顺时针旋转+后缘操作、俯视逆时针+后缘操作和俯视顺时针旋转+后缘操作。

3.根据权利要求1所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：旋翼系统的参数化建模模块通过修改预先存储的旋翼系统参数化骨架模型的骨架零件参数建立不同的直升机旋翼系统模型。

4.根据权利要求2、3所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：每个旋翼系统参数化骨架模型至少包括以下零件：导筒、旋翼轴、纵向周期变距、横向周期变距、不动环、动环、扭力臂卡环、扭力臂方形臂、扭力臂三角臂、防扭臂方形臂、防扭臂三角臂、中央件、挥舞铰、摆振铰、挥舞支臂、变距栏杆、阻尼器内筒、阻尼器外筒。

5.根据权利要求4所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：

每个旋翼系统参数化骨架模型还包括以下零件：折叠接头、限动锁拨叉、舵机内筒、舵机外筒等。

6.根据权利要求4所述的一种直升机旋翼运动分析软件，其特征在于：每个旋翼系统参数化骨架模型参数设置如下：

总体参数包括：俯视旋转方向(RDLD)、操纵方式(LTM)、桨叶数量(NB)、中央件端阻尼器螺栓布局方式；

导筒参数包括：防扭臂与航向的夹角(ALSH)、防扭臂节点半径(RLSN)、防扭臂节点与球铰中心的垂向距离(LLSNSBC)；

旋翼轴参数包括：桨毂平面与卡环距离(LHPSD)、桨毂与动环的平面距离(LHPRS)、结构提前操纵角(SAMA)；

纵向周期变距参数包括：助力器布置角(IAA)；

不动环参数包括：不动环距球铰中心距离(LMFSSBC)、不动环半径(RMFS)、助力器布置角(IAA)、防扭臂节点布置角(IALSN)、防扭臂节点半径(RLSN)、防扭臂节点与助力器节点垂向距离(VLLSNAN)、实际助力器布置角(AIAA)；

动环参数包括：动环半径(SRS)、桨叶数量(NB)、扭力臂1位置角(IAUS1)、扭力臂节点半径(RUSN)、扭力臂节点与动环垂向偏移距离(VLUSNRS)；

扭力臂卡环参数包括：卡环中心与扭力臂方形臂连接距离(LSDCHUL)；

扭力臂方形臂参数包括：扭力臂方形臂长度(LHUL)；

扭力臂三角臂：扭力臂三角臂长度(LSR)；

防扭臂方形臂参数包括：防扭臂方形臂长度(LHLL)；

防扭臂三角臂参数包括：防扭臂臂三角臂长度(LDSL)；

中央件参数包括：水平较外伸量(IRH)、预掠偏置量(PS)、桨叶数量(NB)、阻尼器与变距轴线角度(ADNPA)、阻尼器节点半径(IRDN)、阻尼器节点垂向偏置量(VLDNHP)、结构提前操纵角(SAMA)；

挥舞铰参数包括：挥舞中心与摆振中心距离(LFCLC)；

摆振铰参数包括：摆振中心与变距中心距离(LLCPC)：

挥舞支臂参数包括：挥舞支臂长度(LFA)、变距摇臂节点展向长度(SLPH)、变距摇臂反角(IAPH)、变距摇臂节点弦向长度(CLPH)、阻尼器节点展向长度(SLD1、SLD2)、阻尼器节点弦向长度(CLD1、CLD2)、阻尼器节点垂向长度(VLD1、VLD2)、桨叶销上倾角(AU)、桨叶销弦向位置(CLBP)、折叠销扭转角(AT)、桨叶0.7R相对于弹性轴承扭角(AEB)；

变距拉杆参数包括：变距拉杆长度(LP)；

阻尼器内筒参数包括：阻尼器内筒长度(LITD)；

阻尼器外筒参数包括：阻尼器外筒长度(LOTD)。

7.根据权利要求4所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：

每个旋翼系统参数化骨架模型各零组件之间的运动副如下：旋翼轴与导筒为旋转接合，且该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个驱动命令，所述驱动命令用于指示旋翼轴旋转；

纵向周期变距与导筒为圆柱面接合，且该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个总距操纵命令，所述总距操纵命令用于指示总距操纵；

横向周期变距与纵向周期变距为旋转接合，且该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个纵向周期变距操纵命令，所述纵向周期变距操纵命令用于指示纵向周期变距操纵；

不动环与横向周期变距为旋转接合，且该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个横向周期变距操纵，所述横向周期变距操纵用于指示横向周期变距操纵；

不动环与动环为旋转接合、主轴与扭力臂卡环为刚性接合、扭力臂方形臂与扭力臂卡环为旋转接合、扭力臂三角臂与扭力臂方形臂为旋转接合、扭力臂三角臂与动环为球面接合、导筒与防扭臂方形臂为旋转接合、防扭臂方形臂与防扭臂三角臂为旋转接合、防扭臂三角臂臂与不动环为球面接合、中央件与主轴为刚性接头；

挥舞铰与中央件为旋转接合，且该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个挥舞角命令，所述挥舞角命令用于指示挥舞角；

摆振铰与挥舞铰为旋转接合，且该接合留有一个自由度，在该自由度上建立一个摆振角命令，所述摆振角命令用于指示摆振角；

挥舞支臂与摆振铰为旋转接合、变距拉杆与动环为球面接合+U型接头、变距拉杆与挥舞支臂为球面接合、阻尼器外筒与中央件为球面接合+U形接头、阻尼器内筒与挥舞支臂为球面接合、阻尼器内筒与阻尼器外筒为棱形结合。

8.根据权利要求6所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：参数变距拉杆长度(LP)计算公式为：

θ＝(-0.5*RDLD*LTM+0.5)*180°+RDLD*LTM*IAPH

H＝-LHPRS+CLPH*sinθ

所述旋翼系统参数化骨架模型中，结构提前操纵角(SAMA)计算公式为：

θ＝(-0.5*RDLD*LTM+0.5)*180°+RDLD*LTM*IAPH

其中，θ、H、R分别为中间变量。

9.根据权利要求7所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：

当旋翼系统参数化骨架模型参数更新时，先计算变距拉杆长度和结构提前操纵角并给旋翼系统参数化骨架模型中对应参数赋值，赋值后先更新变距拉杆长度及约束，再更新扭力臂卡环和动环约束，再更新旋翼系统参数化骨架模型中的其他约束。

10.根据权利要求1所述的一种直升机旋翼运动分析系统，其特征在于：运动仿真模块中运动谱的读取方式为在旋翼系统参数化骨架模型中添加参考约束，定义一个仿真周期，在仿真周期过程中每走过一个状态自动读取一次所有参考约束的值并记录，在所述仿真周期完成后进行数据转换处理并输出；

每走过一个状态指每改变一次驱动命令后的状态；

所述运动谱为旋翼系统参数化骨架模型各零组件之间运动副的运动谱。

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