留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

特种风洞试验中气动伺服弹性失稳故障分析

唐波 吴志刚 杨超 马成骥

唐波, 吴志刚, 杨超, 等 . 特种风洞试验中气动伺服弹性失稳故障分析[J]. 北京航空航天大学学报, 2016, 42(5): 999-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0339
引用本文: 唐波, 吴志刚, 杨超, 等 . 特种风洞试验中气动伺服弹性失稳故障分析[J]. 北京航空航天大学学报, 2016, 42(5): 999-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0339
TANG Bo, WU Zhigang, YANG Chao, et al. Aeroservoelastic unstability failure analysis in special wind tunnel test[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2016, 42(5): 999-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0339(in Chinese)
Citation: TANG Bo, WU Zhigang, YANG Chao, et al. Aeroservoelastic unstability failure analysis in special wind tunnel test[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2016, 42(5): 999-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0339(in Chinese)

特种风洞试验中气动伺服弹性失稳故障分析

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0339
基金项目: 国家自然科学基金(11372023,11402013)
详细信息
    作者简介:

    唐波 男,硕士研究生。主要研究方向:气动弹性。Tel.:010-82338406 E-mail:tangbo23@126.com;吴志刚 男,博士,副教授,硕士生导师。主要研究方向:气动弹性与主动控制,结构动力学。Tel.:010-82338723 E-mail:wuzhigang@buaa.edu.cn;杨超 男,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:气动弹性与主动控制,飞行器设计。Tel.:010-82338723 E-mail:yangchao@buaa.edu.cn;马成骥 男,博士研究生。主要研究方向:气动弹性与主动控制。Tel.:010-82327539 E-mail:machengji@buaa.edu.cn

    通讯作者:

    吴志刚,Tel.:010-82338723 E-mail:wuzhigang@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V211.47

Aeroservoelastic unstability failure analysis in special wind tunnel test

  • 摘要: 在某带飞行控制系统的特种风洞试验中,试验模型在闭环大增益情况下出现了振动发散现象。为分析故障原因,对试验数据进行了频谱分析并检验了无风情况下伺服稳定性;同时,将风洞试验动力学系统简化为数学模型,并建立相应的运动微分方程进行分析,得到以下结论:加入支持结构后整个系统的弹性影响较大,并与控制及气动力发生耦合出现气动伺服弹性失稳。进一步针对以上简化模型,进行数值仿真,其结果验证了以上机理。为解决此失稳问题,对控制系统提出了2种改进方案:增加结构陷波器或更改操纵面偏转比例参数,2种方案亦得到仿真验证。最后,将增加结构陷波器的改进方案应用到试验中,达到了预期的效果。

     

  • [1] 杨超,吴志刚,万志强,等.飞行器气动弹性原理[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011:148-167. YANG C,WU Z G,WAN Z Q,et al.Principle of aircraft aeroelasticity[M].Beijing:Beihang University Press,2011:148-167(in Chinese).
    [2] 杨超,吴志刚.导弹气动伺服弹性稳定性分析[J].飞行力学,2000,18(4):1-5. YANG C,WU Z G.Aeroservoelastic stability of missile[J].Flight Dynamics,2000,18(4):1-5(in Chinese).
    [3] FELT L R,HUTTSELL L J,NOLL T E,et al.Aeroservoelastic encounters[J].Journal of Aircraft,1979,16(7):477-483.
    [4] KARPEL M.Procedures and models for aeroservoelastic analysis and design[J].Journal of Applied Mathematic and Mechanics,2001,40(6):579-592.
    [5] KARPEL M,MOULIN B,IDAN M.Robust aeroservoelastic design with structural variations and modeling uncertainties[J].Journal of Aircraft,2003,40(5):946-954.
    [6] GUPTA T K,MEEK J L.Finite element multidisciplinary analysis[M].Reston:AIAA,2003:295-310.
    [7] REICHENBACH E,CASTELLUCCIO M,SEXTON B.Joined wing sensorcraft aeroservoelastic wind tunnel test program:AIAA-2011-1956[R].Reston:AIAA,2011.
    [8] PITT D M,HAYES W B,GOODMAN C E.F/A-18E/F aeroservoelastic design,analysis and test:AIAA-2003-1880[R].Reston:AIAA,2003.
    [9] REICHENBACH E,DAVIDSON R.Aeroservoelastic design and test of the X-45A unmanned combat air vehicle:AIAA-2003-1883[R].Reston:AIAA,2003.
    [10] 章俊杰.飞机的气动伺服弹性横侧向风洞试验研究[J].北京航空航天大学学报,2003,29(2):120-123. ZHANG J J.Wind tunnel test for roll/lateral aeroservoelasticity of aircraft[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics,2003,29(2):120-123(in Chinese).
    [11] 孟庆明.自动控制原理[M].北京:高等教育出版社,2008:67-68. MENG Q M.Principle of automatic control[M].Beijing:Higher Education Press,2008:67-68(in Chinese).
    [12] 邢誉峰,李敏.工程振动基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011:38-39. XING Y F,LI M.Basics of vibration engineering[M].Beijing:Beihang University Press,2011:38-39(in Chinese).
    [13] YAMASHIRO H,STIRLING R.Reduction of flight control system/structure mode interaction:AIAA-2007-6381[R].Reston:AIAA,2007.
    [14] 楚龙飞,吴志刚,杨超,等.导弹自适应结构滤波器的设计与仿真[J].航空学报,2011,32(2):195-201. CHU L F,WU Z G,YANG C,et al.Dsign and simulation of adaptive structure filter for missiles[J].Acta Aeronautica et Astronautica Sinica,2011,32(2):195-201(in Chinese).
    [15] 吴志刚,杨超.弹性导弹的连续与离散阵风响应[J].北京航空航天大学学报,2007,33(2):136-140. WU Z G,YANG C.Discrete and continuous gust response of elastic missile[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics,2007,33(2):136-140(in Chinese).
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  584
  • HTML全文浏览量:  6
  • PDF下载量:  521
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-26
  • 刊出日期:  2016-05-20

目录

    /

    返回文章
    返回
    常见问答