復(fù)合材料顫振模型的模態(tài)頻率誤差修正方法.pdf

1、碩士學(xué)位論文復(fù)合材料顫振模型的模態(tài)頻率誤差修正方法ErrOr—CorrectiOnMethodoftheModalFrequencyfortheCompositeFlutterModaI學(xué)號(hào)：呈!QQ壘QQ墨大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要飛機(jī)顫振風(fēng)洞試驗(yàn)是飛機(jī)研制過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，用以獲得飛機(jī)的關(guān)鍵氣動(dòng)彈性數(shù)據(jù)，為飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。飛機(jī)顫振縮比模型是顫振風(fēng)洞試驗(yàn)

2、的主體，其性能的優(yōu)劣是決定顫振試驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)相似顫振模型采用相似理論與先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)設(shè)計(jì)而成，與原機(jī)具有幾何相似、剛度相似、質(zhì)量相似和結(jié)構(gòu)部分相似，能夠在模型結(jié)構(gòu)上模擬原機(jī)骨架、蒙皮等承力結(jié)構(gòu)的載荷傳遞特性，大幅提高結(jié)構(gòu)效率、有效降低結(jié)構(gòu)重量，能很好地應(yīng)用于先進(jìn)飛行器的研制過(guò)程中。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)相似顫振模型是以幾何和性能指標(biāo)精確性為目標(biāo)的高性能零件，在制造過(guò)程中，不能通過(guò)常規(guī)工藝盲目提高結(jié)構(gòu)的剛度指標(biāo)；同時(shí)由于模型整體

3、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，復(fù)合材料的分散性和裝配過(guò)程中的附加剛度影響，造成制造完成后雖然模型幾何精度滿足要求，但是模態(tài)固有頻率往往出現(xiàn)超差現(xiàn)象，不能滿足風(fēng)洞試驗(yàn)的要求。因此，本文提出一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)相似顫振模型制造過(guò)程中的模態(tài)頻率誤差修正方法。工作如下：首先，采用模態(tài)分析理論，結(jié)合具體制造工藝，將模態(tài)頻率誤差轉(zhuǎn)化為剛度誤差，基于復(fù)合材料層合板的彎扭耦合效應(yīng)，提出一種在模型蒙皮內(nèi)側(cè)增加復(fù)合材料鋪層，改變模型剛度分布，并輔以質(zhì)量分布調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)顫振模

4、型模態(tài)頻率誤差修正的方法。其次，對(duì)顫振模型制造過(guò)程中所用增強(qiáng)纖維，樹脂和成型工藝進(jìn)行了研究，提出了負(fù)偏差控制策略，使制造完成后的模型具有可補(bǔ)償性；以模型結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元分析為基礎(chǔ)，建立了以模態(tài)頻率誤差反求誤差修正方案的數(shù)學(xué)模型；發(fā)展了一種基于連續(xù)二次規(guī)劃的優(yōu)化策略，去除了對(duì)目標(biāo)值影響小的設(shè)計(jì)變量，降低了設(shè)計(jì)規(guī)模，采用分步優(yōu)化，解決了混合變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，獲得了誤差修正新增鋪層方案。最后，對(duì)復(fù)材模型模態(tài)頻率誤差修正方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。采用