[发明专利]一种旋转状态模型旋翼后缘襟翼偏转角度预估方法

权利要求书

1.一种旋转状态模型旋翼后缘襟翼偏转角度预估方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

第一步：测试压电驱动器驱动性能；所述压电驱动器用于驱动旋翼后缘襟翼；测试过程如下：对固支-自由状态的压电驱动器，施加1Hz激振电压U＝A₀+A sin(t)，得到压电驱动器的输出位移u₀的最大值u_0max与最小值u_0min；A₀为激振电压的偏置电压，A为激振电压的振动幅值；

第二步：建立压电驱动器有限元仿真模型，采用压电驱动器的位移性能修正压电材料参数，具体过程如下：

建立固支-自由边界条件的压电驱动器有限元仿真模型，仿真得到施加1Hz激振电压U＝A₀+A sin(t)时压电驱动器的输出位移u'₀的最大值u’_0max与最小值u’_0min，通过修正仿真模型中的压电材料参数S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₃₃、S₄₄、d₁₅、d₃₁、d₃₃，并使得

u’_0max＝u_0max、u’_0min＝u_0min；

S_ij为压电材料的柔度系数，下标i代表压电材料应变的产生方向，下标j代表压电材料所受应力的方向；d_kl为压电材料应变常数，下标k表示外场电压方向，下标l表示受电场作用产生应变的方向；k取值为1，2，3，i、j、l取值为1，2，……，6；

第三步：计算襟翼力矩载荷；

第四步：根据所述襟翼力矩载荷，测试压电驱动器带弹簧负载的迟滞特性；

第五步：建立襟翼驱动机构的有限元仿真模型，采用修正后的压电材料参数和迟滞特性修正的激振电压信号作为修正输入，预估旋转状态后缘襟翼的偏转角度。

2.根据权利要求1所述的一种旋转状态模型旋翼后缘襟翼偏转角度预估方法，其特征在于：所述第三步中，计算襟翼力矩载荷公式如下：

式中，ρ为空气密度，Ω为旋翼转速，c_f为襟翼弦长，C_h为襟翼铰链力矩系数，R₂、R₁分别为襟翼在桨叶上外端和内端的站位。

3.根据权利要求2所述的一种旋转状态模型旋翼后缘襟翼偏转角度预估方法，其特征在于：所述第四步中，测试压电驱动器带弹簧负载的迟滞性能包括：

将压电驱动器一端固定，另一端与一个弹簧负载连接，弹簧负载的刚度为式中H为第三步中的襟翼力矩载荷，e为襟翼的力臂，δ为襟翼偏转角度；

施加1Hz激振电压U＝A₀+A sin(t),得到压电驱动器的输出位移静态值u_st和位移动态幅值u_dy；施加ωHz激振电压U＝A₀+A sin(ωt),得到压电驱动器的输出位移静态值u’_st和位移动态幅值u’_dy。

4.根据权利要求3所述的一种旋转状态模型旋翼后缘襟翼偏转角度预估方法，其特征在于：ωHz激振时压电驱动器带弹簧负载的迟滞特性包括：激振电压静态幅值缩放系数和动态幅值缩放系数，计算公式如下：

激振电压静态幅值缩放系数：

激振电压动态幅值缩放系数