時(shí)間精確自由尾跡模型的建模及在槳葉動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中的應(yīng)用.pdf

1、旋翼自由尾跡模型的建模和槳葉動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算的問(wèn)題是直升機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中富有挑戰(zhàn)性的研究課題。本文結(jié)合槳葉氣動(dòng)模型、旋翼渦尾跡模型、槳葉揮舞動(dòng)力學(xué)模型、“PC2B”尾跡求解算法和旋翼配平模型，建立了一個(gè)時(shí)間精確的旋翼自由尾跡和槳葉動(dòng)態(tài)氣動(dòng)響應(yīng)的分析方法，并針對(duì)旋翼總距突增時(shí)的旋翼載荷和槳葉動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算和分析，具體的研究工作如下： 作為前提和背景，本文首先簡(jiǎn)要介紹了旋翼自由尾跡方法和槳葉動(dòng)態(tài)響應(yīng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出開(kāi)展時(shí)間

2、精確旋翼自由尾跡分析方法研究的必要性和重要意義。 論文第二章，在直線渦元誘導(dǎo)速度求解、尾跡幾何形狀求解及相關(guān)模型研究的基礎(chǔ)上，建立了旋翼自由尾跡求解的計(jì)算方法和迭代流程，并進(jìn)行了算例計(jì)算。 第三章進(jìn)行了時(shí)間步進(jìn)自由尾跡求解算法的研究。從理論上對(duì)比分析了歐拉方法、五點(diǎn)中心差分法（PCC）和二階向后差分法（PC2B）的計(jì)算精度，并進(jìn)行了這三種算法的穩(wěn)定性分析，得出了一些有意義的結(jié)論。然后，通過(guò)算例計(jì)算表明，PC2B算法在

3、計(jì)算效率和計(jì)算精度方面均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 在第四章，為充分考慮槳葉三維效應(yīng)對(duì)旋翼氣動(dòng)特性的影響，槳葉氣動(dòng)模型采用了Weissinger-L升力面模型，并建立了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的非定常翼型模型，以計(jì)算不同翼型的升阻特性。 第五章首先建立了一個(gè)剛性槳葉的揮舞運(yùn)動(dòng)模型，并推導(dǎo)了定常狀態(tài)下的槳葉揮舞響應(yīng)公式。然后，對(duì)槳葉揮舞響應(yīng)方程做降階處理，以適合實(shí)際的槳葉揮舞動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析。 在第六章，基于上述模型，并結(jié)合旋翼配平分析，