[发明专利]一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法

说明书

本申请属于气动弹性力学领域，特别涉及一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法。包括：步骤一、构建颤振抑制的应急系统，所述应急系统包括低速颤振模型以及蒙皮破坏机构，所述低速颤振模型包括框段以及维形蒙皮，所述蒙皮破坏机构安装在所述低速颤振模型内部的颤振敏感部位；步骤二、在颤振发生时，通过所述蒙皮破坏机构将所述低速颤振模型的维形蒙皮破坏。本申请的低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，提供了一种应急的颤振抑制措施，当发生颤振时，采用蒙皮破坏机构破坏低速颤振模型的维形蒙皮，实现以较小的代价保护模型整体结构的安全。本申请原理清晰，易于实现，能够在其它可逆的颤振抑制措施无效时，实现保护模型安全。

技术领域

本申请属于气动弹性力学领域，特别涉及一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法。

背景技术

颤振风洞试验是研究飞机颤振特性的重要手段。在风洞试验时，增大风洞风速使模型达到颤振的临界速度，获得模型的颤振特性。但是，颤振速度是使模型介于收敛振动和发散的临界速度，试验中，模型不断从气流中吸收能量，振幅不断增加容易导致模型发生破坏。

目前，工程中为了防止翼面颤振模型颤振发散破坏，常用防护线的方法，当发生颤振时，张紧防护线给模型提供一个附加刚度，保护模型安全，但试验中这种方法容易造成模型变形产生迎角，在气动力作用下损坏模型。舵面颤振模型抑制常用止动销等方法，通过限制模型颤振耦合模态振动达到颤振抑制的效果，这种方法对与舵面相关的颤振抑制效果较好，但对于整体的翼面颤振效果不显著。也有学者提出了通过配重调整改变质量分布形式抑制颤振，这种方法理论上可以通过提高模型临界颤振速度实现颤振抑制，但该方法可能存在迟滞等因素，当突发型颤振发生时效果可能打折扣。在跨音速颤振风洞试验中，有试验单位开发出程序，实时采集模型根部应变片数据，当程序识别即将发生颤振时自动控制应急关车程序，这种方式依靠程序判断反应迅速，但风洞关车需要一定时间风速才能降低速压，存在模型破坏的风险。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种低速颤振风洞试验中颤振抑制的应急方法，包括：

步骤一、构建颤振抑制的应急系统，所述应急系统包括低速颤振模型以及蒙皮破坏机构，所述低速颤振模型包括框段以及维形蒙皮，所述蒙皮破坏机构安装在所述低速颤振模型内部的颤振敏感部位；

步骤二、在颤振发生时，通过所述蒙皮破坏机构将所述低速颤振模型的维形蒙皮破坏。

在本申请的至少一个实施例中，所述维形蒙皮为棉纸维形蒙皮或薄绢维形蒙皮。

在本申请的至少一个实施例中，在所述维形蒙皮上刷乳胶或涂布油，使其张紧后以维持所述低速颤振模型的气动力外形。

在本申请的至少一个实施例中，所述蒙皮破坏机构包括气泵、导管、破坏锥、气动伺服阀以及气动伺服阀的开关。

在本申请的至少一个实施例中，操纵人员通过在风洞外控制气动伺服阀的开关，实现现场监控试验。

在本申请的至少一个实施例中，操纵人员通过在异地远程控制气动伺服阀的开关，实现异地监控试验。

在本申请的至少一个实施例中，步骤二中，将以下状态定义为低速颤振模型发生颤振：

获取颤振方程：

其中，M为质量阵，C为阻尼阵，K为刚度阵，A(h，t)为非定常气动力矩阵；

在低速颤振模型发生颤振临界点时，低速颤振模型在非定常气动力作用下做等幅简谐振动。