[发明专利]一种近似在线的颤振边界预测方法

摘要

本发明公开一种近似在线的颤振边界预测方法，在低速风洞中进行连续风速下的吹风试验，测量出飞机关键部位的振动响应；画出各个模态频率峰值倒数图，下降趋势明显的即为危险模态；继续进行连续风速下的吹风试验，采集数据，只在危险模态的频率附近读取出最大值，记为频率峰值，每个数据点有一一对应的测量风速，该点数据所对应的速度取平均值，即为与峰值匹配的速度；画出峰值倒数与速度的关系图，并用一次函数进行拟合外推得到颤振边界速度；继续采集并处理新的试验数据，不断得到新的颤振边界速度，当所预测的颤振边界速度与实际吹风速度之间的相对误差不足3％时，停止试验。本发明实现在连续风速下进行颤振边界预测，是一种近似在线的预测方法。

主权项

一种近似在线的颤振边界预测方法，其特征在于：包括如下步骤：(1).首先，在低速风洞中进行连续风速下的吹风试验，测量出飞机关键部位的振动响应；在其中取1至n个数据点进行处理，利用频谱图识别出关键部位的主要模态，其频率记为f11,f12,f13，每个振动响应数据点有一一对应的测量风速，对该1‑n点数据所对应的速度取平均值，记为速度v1，利用下面公式将时域的数据转换为频域：F(ω)=∫-∞+∞f(t)e-jωtdt]]>然后在f11,f12,f13的频率附近读取出频域下数据的最大值，记为频率峰值m11,m12,m13；再取1+L到n+L的试验数据点，用同样的方法得到主要模态频率，记为f21,f22,f23，速度平均值记为v2，频率峰值m21,m22,m23；依次类推对1+2L至n+2L的试验数据进行处理，得到主要模态频率f31,f32,f33，计算出与之对应的平均速度v3，频率峰值m31,m32,m33；(2).将f11,f21,f31记为第一阶模态频率，f12,f22,f32记为第二阶模态频率，f13,f23,f33记为第三阶模态频率，依次类推；画出各个模态频率峰值倒数图1/m‑v，其中下降趋势明显的即为危险模态；(3).继续进行连续风速下的吹风试验，采集数据，取N个数据点进行处理，利用下面公式将时域的数据转换为频域：F(ω)=∫-∞+∞f(t)e-jωtdt]]>只在危险模态的频率附近读取出最大值，记为频率峰值，每个数据点有一一对应的测量风速，该N点数据所对应的速度取平均值，即为与峰值匹配的速度；(4).每隔M个数据，再取N个数据点按照步骤(2)进行处理，依次得到峰值‑速度关系，画出峰值倒数与速度的关系图，并用一次函数进行拟合外推得到一个颤振边界速度；(5).按照步骤(3)和(4)继续采集并处理新的试验数据，不断得到新的颤振边界速度，当所预测的颤振边界速度与实际吹风速度之间的相对误差不足3％时，停止试验。