CN113432821A - 一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法 - Google Patents

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赵飞宇
胡鑫
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Abstract

本申请属于气动弹性力学领域，特别涉及一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法。包括：步骤一、构建颤振抑制的应急系统，所述应急系统包括低速颤振模型以及蒙皮破坏机构，所述低速颤振模型包括框段以及维形蒙皮，所述蒙皮破坏机构安装在所述低速颤振模型内部的颤振敏感部位；步骤二、在颤振发生时，通过所述蒙皮破坏机构将所述低速颤振模型的维形蒙皮破坏。本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，提供了一种应急的颤振抑制措施，当发生颤振时，采用蒙皮破坏机构破坏低速颤振模型的维形蒙皮，实现以较小的代价保护模型整体结构的安全。本申请原理清晰，易于实现，能够在其它可逆的颤振抑制措施无效时，实现保护模型安全。

Description

一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法
技术领域
本申请属于气动弹性力学领域，特别涉及一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法。
背景技术
颤振风洞试验是研究飞机颤振特性的重要手段。在风洞试验时，增大风洞风速使模型达到颤振的临界速度，获得模型的颤振特性。但是，颤振速度是使模型介于收敛振动和发散的临界速度，试验中，模型不断从气流中吸收能量，振幅不断增加容易导致模型发生破坏。
目前，工程中为了防止翼面颤振模型颤振发散破坏，常用防护线的方法，当发生颤振时，张紧防护线给模型提供一个附加刚度，保护模型安全，但试验中这种方法容易造成模型变形产生迎角，在气动力作用下损坏模型。舵面颤振模型抑制常用止动销等方法，通过限制模型颤振耦合模态振动达到颤振抑制的效果，这种方法对与舵面相关的颤振抑制效果较好，但对于整体的翼面颤振效果不显著。也有学者提出了通过配重调整改变质量分布形式抑制颤振，这种方法理论上可以通过提高模型临界颤振速度实现颤振抑制，但该方法可能存在迟滞等因素，当突发型颤振发生时效果可能打折扣。在跨音速颤振风洞试验中，有试验单位开发出程序，实时采集模型根部应变片数据，当程序识别即将发生颤振时自动控制应急关车程序，这种方式依靠程序判断反应迅速，但风洞关车需要一定时间风速才能降低速压，存在模型破坏的风险。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，包括：
步骤一、构建颤振抑制的应急系统，所述应急系统包括低速颤振模型以及蒙皮破坏机构，所述低速颤振模型包括框段以及维形蒙皮，所述蒙皮破坏机构安装在所述低速颤振模型内部的颤振敏感部位；
步骤二、在颤振发生时，通过所述蒙皮破坏机构将所述低速颤振模型的维形蒙皮破坏。
在本申请的至少一个实施例中，所述维形蒙皮为棉纸维形蒙皮或薄绢维形蒙皮。
在本申请的至少一个实施例中，在所述维形蒙皮上刷乳胶或涂布油，使其张紧后以维持所述低速颤振模型的气动力外形。
在本申请的至少一个实施例中，所述蒙皮破坏机构包括气泵、导管、破坏锥、气动伺服阀以及气动伺服阀的开关。
在本申请的至少一个实施例中，操纵人员通过在风洞外控制气动伺服阀的开关，实现现场监控试验。
在本申请的至少一个实施例中，操纵人员通过在异地远程控制气动伺服阀的开关，实现异地监控试验。
在本申请的至少一个实施例中，步骤二中，将以下状态定义为低速颤振模型发生颤振：
获取颤振方程：
Figure BDA0003094907120000021
其中，M为质量阵，C为阻尼阵，K为刚度阵，A(h，t)为非定常气动力矩阵；
在低速颤振模型发生颤振临界点时，低速颤振模型在非定常气动力作用下做等幅简谐振动。
在本申请的至少一个实施例中，还包括步骤三、在风洞试验结束后，采用棉纸或薄绢对框段上破坏位置的维形蒙皮进行修补。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，提供了一种应急的颤振抑制措施，当发生颤振时，采用蒙皮破坏机构破坏低速颤振模型的维形蒙皮，实现以较小的代价保护模型整体结构的安全。本申请原理清晰，易于实现，能够在其它可逆的颤振抑制措施无效时，实现保护模型安全。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的低速颤振模型示意图；
图2是本申请一个实施方式的应急系统示意图；
图3是本申请一个实施方式的棉纸蒙皮破坏风洞来风将纸蒙皮撕裂情况示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，包括以下步骤：
步骤一、构建颤振抑制的应急系统，应急系统包括低速颤振模型以及蒙皮破坏机构，低速颤振模型包括框段以及维形蒙皮，蒙皮破坏机构安装在低速颤振模型内部的颤振敏感部位；
步骤二、在颤振发生时，通过蒙皮破坏机构将低速颤振模型的维形蒙皮破坏。
在本申请的优选实施方案中，低速颤振模型的维形蒙皮通常采用传统的框段结构，在框段上蒙以棉纸或薄绢作为维形蒙皮。有利的是，还可以通过在维形蒙皮上刷乳胶或涂布油，使其张紧后以维持低速颤振模型的气动力外形。
在本申请的优选实施方案中，蒙皮破坏机构可以包括气泵、导管、破坏锥、气动伺服阀以及气动伺服阀的开关，通过导管将气泵与破坏锥连接。当需要其工作时，操作人员按下开关，气动伺服阀动作，推动破坏锥，使其迅速弹出后收回，刺破低速颤振模型对应部位的维形蒙皮，破坏模型的气动力环境达到抑制颤振的效果。可以理解的是，操纵人员通过在风洞外控制气动伺服阀的开关，实现现场监控试验；操纵人员还可以通过在异地远程控制气动伺服阀的开关，实现异地监控试验。
本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，步骤二中，将以下状态定义为低速颤振模型发生颤振：
获取颤振方程：
Figure BDA0003094907120000041
其中，M为质量阵，C为阻尼阵，K为刚度阵，A(h，t)为非定常气动力矩阵；
在低速颤振模型发生颤振临界点时，低速颤振模型在非定常气动力作用下做等幅简谐振动。
本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，原理是在颤振发生时，当其它可逆的颤振抑制措施无效时，操作者发出应急颤振抑制指令，安装在模型内部颤振敏感部位的机构动作将该处蒙皮破坏，在风洞中风的作用下，将棉纸或薄绢的维形蒙皮撕开，破坏模型的气动外形，使公式中发生A(h，t)改变，使局部非定常气动力发生变化，模型因为非定常气动力变化而无持续的能量输入，从而实现退出颤振状态的目的。
本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，在颤振发送时，按下操纵按钮，在模型中内埋的蒙皮破坏机构动作破坏相应部位的维形蒙皮，达到颤振抑制的效果，以较小的代价保护模型整体结构的安全。有利的是，本实施例中，在风洞试验结束后，采用棉纸或薄绢将框段上破坏位置的维形蒙皮进行修补，修补完成后，模型可继续开展风洞试验。
本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，原理清晰，易于实现，能够在其它可逆的颤振抑制措施无效时，实现保护模型安全。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，包括：
步骤一、构建颤振抑制的应急系统，所述应急系统包括低速颤振模型以及蒙皮破坏机构，所述低速颤振模型包括框段以及维形蒙皮，所述蒙皮破坏机构安装在所述低速颤振模型内部的颤振敏感部位；
步骤二、在颤振发生时，通过所述蒙皮破坏机构将所述低速颤振模型的维形蒙皮破坏。
2.根据权利要求1所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，所述维形蒙皮为棉纸维形蒙皮或薄绢维形蒙皮。
3.根据权利要求2所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，在所述维形蒙皮上刷乳胶或涂布油，使其张紧后以维持所述低速颤振模型的气动力外形。
4.根据权利要求3所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，所述蒙皮破坏机构包括气泵、导管、破坏锥、气动伺服阀以及气动伺服阀的开关。
5.根据权利要求4所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，操纵人员通过在风洞外控制气动伺服阀的开关，实现现场监控试验。
6.根据权利要求4所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，操纵人员通过在异地远程控制气动伺服阀的开关，实现异地监控试验。
7.根据权利要求4所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，步骤二中，将以下状态定义为低速颤振模型发生颤振：
获取颤振方程：
Figure FDA0003094907110000021
其中，M为质量阵，C为阻尼阵，K为刚度阵，A(h，t)为非定常气动力矩阵；
在低速颤振模型发生颤振临界点时，低速颤振模型在非定常气动力作用下做等幅简谐振动。
8.根据权利要求7所述的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，其特征在于，还包括步骤三、在风洞试验结束后，采用棉纸或薄绢对框段上破坏位置的维形蒙皮进行修补。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5054715A (en) * 1988-11-10 1991-10-08 The Boeing Company Apparatus and methods for reducing aircraft lifting surface flutter
CN101419117A (zh) * 2008-11-28 2009-04-29 北京航空航天大学 气动弹性颤振发生装置
CN102235937A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 中国商用飞机有限责任公司 一种飞机模型颤振抑制装置
CN205633011U (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种机翼颤振模型
CN207550540U (zh) * 2017-10-11 2018-06-29 中国商用飞机有限责任公司 颤振模型
CN207717314U (zh) * 2017-11-29 2018-08-10 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种翼面颤振模型框段结构
CN111855132A (zh) * 2020-08-28 2020-10-30 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种颤振试验安全防护系统及方法
CN112611537A (zh) * 2020-11-24 2021-04-06 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种带颤振抑制装置的阻力舵低速颤振风洞模型
CN112611538A (zh) * 2020-11-24 2021-04-06 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种针对跨音速颤振风洞模型加工的设计参数控制方法
CN213180614U (zh) * 2020-10-30 2021-05-11 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 飞机小翼的颤振风洞模型

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5054715A (en) * 1988-11-10 1991-10-08 The Boeing Company Apparatus and methods for reducing aircraft lifting surface flutter
CN101419117A (zh) * 2008-11-28 2009-04-29 北京航空航天大学 气动弹性颤振发生装置
CN102235937A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 中国商用飞机有限责任公司 一种飞机模型颤振抑制装置
CN205633011U (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种机翼颤振模型
CN207550540U (zh) * 2017-10-11 2018-06-29 中国商用飞机有限责任公司 颤振模型
CN207717314U (zh) * 2017-11-29 2018-08-10 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种翼面颤振模型框段结构
CN111855132A (zh) * 2020-08-28 2020-10-30 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种颤振试验安全防护系统及方法
CN213180614U (zh) * 2020-10-30 2021-05-11 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 飞机小翼的颤振风洞模型
CN112611537A (zh) * 2020-11-24 2021-04-06 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种带颤振抑制装置的阻力舵低速颤振风洞模型
CN112611538A (zh) * 2020-11-24 2021-04-06 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种针对跨音速颤振风洞模型加工的设计参数控制方法

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