一个减摆器失效的地面共振的研究.pdfVIP

第十八届(2002)全国直升机年会沦文 一个减摆器失效的地面共振研究 宫少波。 杨延滨。 张晓符2 (1哈尔滨飞机工业集团 2北京航空航天大学) 摘要：本文阐述了应用Floquet理论进行一个减摆器失效的地面共振稳定性 分析的思路和具体方法．井进行了减摆器不失效、部分失效和完全失效的地 面共振稳定性计算，分析了失效桨叶摆振刚度和撰振阻尼对地面共振稳定性 的影响。 1 1l；：【述 地面共振是直升机所特有的一种不稳定的自激振动现象。 半某一片桨叶的减摆器失效时，由于失效桨叶的动力学特性与其它桨叶不同，不 能采用经典地面共振分析中的多桨叶坐标转换方法，通过合成各片桨叶运动自由度来 消除方程中的周期系数，而必须独立地分别描述各片桨叶的运动。这样．一个减摆器 失效的地面共振在数学上最终表述为一个形如X=4(r)X的线性周期系数微分方 程(式巾．爿(f)为周期系数矩阵)．由于运动方程中周期系数的存在，常规的矩阵特 征值分析方法不再适用．需要寻找其它方法进行稳定性分析。 本文应用Ftoquet理论．建立了一个减摆器失效的地面共振稳定性分析方法，以 z9机为样机，进行了算例计算。 2 分析方法 本文采用平面动力模型推导旋翼一机体耦合振动系统的运动方程。旋翼一机体耦合 振动系统的动力学分析模型如图2．1所示。平面动力模型也称为二维当量模型．在这 种分析模型中，通过桨毂中心将旋翼振动系统和机体振动系统联系起来。机体振动系 统半量为旋翼旋转平面内桨毂中心处的二维质量一弹簧一阻尼系统，各片桨叶合成重心 产生的不平衡回转离心力在桨毂中心处对机体振动系统施加激振；机体的振动带动桨 毂中心以基础激振的方式作用于旋翼振动系统。这样，就建立了旋翼振动系统和机体 振动系统之间的耦合关系。 2．1 旋翼一机体耦合运动方程 t：1，…，．v 美+仉靠+(eoh2+02y．，2)美：!￡【毛sin虬一九cosn】 e Xj,+rl，ih+OJx：矗：匕：±I美一nz磊)sin帆+2Q磊cosn】 n+仉，+O)y2九：一～z羔I基一nz最)c。s帆一2n袅sinn】 式中： ri 2 b vi=eShh ∞?=kh／Ih rlb=cbf 壹酣 C， 2 ∞ = = 玑2瓦书瓦 L一 K一+蒜 C， 吐 lI 矿 = 一 玑2瓦面瓦 酊一，， 芒‰一m● 、‰一一 熹面 写成矩阵形式： ≯一 阻球+[c]k+k弦=0 M、CK分别是质量矩阵，阻尼矩阵、刚度矩昨。 旋翼一机体耦合运动方程最最终可以表示为周期系数的一阶微分方程 几中 X=A(t)x M=瞄K一划