一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法，預知外掛物質量為m的情況下，確定彈性防護繩的彈性系數(shù)k和伸長量ΔL，以及彈性防護繩總長度L，其特征在于，確定顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法的步驟如下：步驟一、確定顫振試驗模型外掛物模態(tài)的最低固有頻率fmin；步驟二、根據下式計算出彈性防護繩彈性系數(shù)k；步驟三、根據下式計算出彈性防護繩伸長量ΔL；步驟四、根據下式確定彈性防護繩總長度L。本發(fā)明的一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法給出了彈性防護繩設計的理論依據，保證彈性防護繩所引起的附加剛度對模型振動和顫振性能影響小，減少模型設計和試驗的不確定性，提高顫振模型的設計和試驗效率。
【專利說明】
-種顫振試驗模型翼下重外控的彈性防護繩設計方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于氣動彈性力學領域，尤其設及一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防 護繩設計方法。
【背景技術】
[0002] 對于飛機機翼，如果帶有外掛物，如發(fā)動機、副油箱、導彈等，必須考慮其對機翼振 動及顫振特性的影響;如果外掛物的質量大，而為了盡量避免重力產生的影響，需要對外掛 物加裝防護裝置，比如可W對外掛物加彈性防護繩。但是，加裝彈性防護繩可能會對模型的 振動及顫振特性帶來影響，影響對飛機顫振試驗的準確性。
[0003] 之前的方法主要是憑借設計人員的設計經驗，通過試湊的方法，挑選出彈性防護 繩，運樣往往給模型設計和試驗帶來了很大的不確定性，嚴重的情況下還會影響到試驗結 果。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法，解決 目前的飛機顫振試驗過程中設置的彈性防護繩不準確的問題。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈 性防護繩設計方法，預知外掛物質量為m的情況下，確定彈性防護繩的彈性系數(shù)k和伸長量 A L，W及彈性防護繩總長度L，其中m的單位為千克化g)，k的單位為牛每米(N/m)，A L和L的 單位為米(m)，確定顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法的步驟如下：
[0006] 步驟一、確定顫振試驗模型外掛物模態(tài)的最低固有頻率fmin ;
[0007] 步驟二、根據下式計算出彈性防護繩彈性系數(shù)k:
[000引
[0009] 步驟=、根據下式計算出彈性防護繩伸長量A ^
[0010]
[00川其中，g為重力加速度，g = 9.Sm/s2;
[0012] 步驟四、根據下式確定彈性防護繩總長度L
[0013] 2〇AL《L《3〇AL。
[0014] 進一步地，確定最低固有頻率fmin的方法為通過有限元模型計算或通過試驗數(shù)據 確定。
[0015] 本發(fā)明的一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法給出了彈性防護 繩設計的理論依據，保證彈性防護繩所引起的附加剛度對模型振動和顫振性能影響小，減 少模型設計和試驗的不確定性，提高顫振模型的設計和試驗效率。
【附圖說明】
[0016] 此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施 例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0017] 圖1為本發(fā)明一實施例的帶重外掛機翼顫振試驗模型在風桐中的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 為使本發(fā)明實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中 的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例型的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人 員在沒有作出創(chuàng)造型勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下 面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語"中屯、"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后'、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所 示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護 范圍的限制。
[0020] 如圖1所示的帶重外掛機翼顫振試驗模型在風桐中的截面示意圖，圖中A是試驗模 型根部整流部分，B是試驗模型機翼部分，C是試驗模型掛架，D是試驗模型外掛物，E是彈性 防護繩，F(xiàn)是定滑輪，G是彈性防護繩鎖死裝置，H是風桐，即想象成飛機機翼為垂直狀態(tài)時姿 態(tài);其中定滑輪F可W根據需要有多個，彈性防護繩E的兩端分別連在試驗模型外掛物D和彈 性防護繩鎖死裝置G上，并通過定滑輪F。
[0021] 根據技術方案部分所闡述的彈性防護繩設計方法后，對其進行計算驗證。表1給出 了某顫振試驗模型設計時所用到的外掛物彈性防護繩設計，所設計的彈性防護繩的彈性系 數(shù)k = 80N/m，其總長度L取值在[12.25m 18.375m]范圍內，最后如果L較長，可W將彈性防護 繩引出風桐，并通過定滑輪組，W減小所占空間。
[0022] 表1彈性防護繩參數(shù)設計表
[0023]
[0024] 本發(fā)明的一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法給出了彈性防護 繩設計的理論依據，保證彈性防護繩所引起的附加剛度對模型振動和顫振性能影響小，減 少模型設計和試驗的不確定性，提高顫振模型的設計和試驗效率。
[0025] W上所述，僅為本發(fā)明的最優(yōu)【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明掲露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應W所述權利要求的保護范 圍為準。
【主權項】
1. 一種顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法，預知外掛物質量為m的情況 下，確定彈性防護繩的彈性系數(shù)k和伸長量AL，以及彈性防護繩總長度L，其特征在于，確定 顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法的步驟如下： 步驟一、確定顫振試驗模型外掛物模態(tài)的最低固有頻率fmin; 步驟二、根據下式計算出彈性防護繩彈性系數(shù)k:步驟三、根據下式計算出彈性防護繩伸長量AL: 其中，g為重力加速度，g = 9.8m/V;步驟四、根據下式確定彈性防護繩總長度L: 20 AL彡 L彡 30 AL02. 根據權利要求1所述顫振試驗模型翼下重外掛的彈性防護繩設計方法，確定最低固 有頻率fmin的方法為通過有限元模型計算或通過試驗數(shù)據確定。
【文檔編號】G06F17/50GK106021780SQ201610374302
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】羅務揆, 張紅波, 楊佑緒, 龔亮, 霍應元
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所