【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种颤振预测系统，特别涉及一种飞行器颤振预测系统。还涉及基于 这种飞行器颤振预测系统的颤振预测方法。
技术介绍
气动弹性动力学问题中，最引人注目的物理现象就是颤振，这种动不稳定常常导 致结构的灾难性破坏。新型飞机或结构有重大改变的飞机必须进行颤振试飞，以确认飞机 在飞行包线内确无颤振的发生。 颤振预测系统是激振技术，测量技术，数据处理技术等在颤振飞行试验中的应用。 颤振试飞具有典型的高风险、高耗费和长周期的特点，是国际公认的I类风险科目。设计和 制造一套高效的、低成本、低风险的颤振预测系统对减少颤振试飞的周期和费用，降低颤振 试飞风险具有重大的意义。 颤振试飞主要由结构激励，响应测量，数据处理与颤振边界的预测三个部分组成， 其流程一般如下：使飞机在同一马赫数下的一系列亚临界速度点下飞行，并对结构施加适 当形式的激励，通过监测结构上一定数量点的响应，分析测量的信号，利用曲线外推并根据 适当的稳定性判据预测下一个飞行速度点的安全性，进而得到该马赫数下颤振临界点，在 其他马赫数下重复上述过程，通过大量的飞行试验最终获得由颤振边界确定的飞行包线。 参照图 15。文献RickLindandMartyBrenner, Flutterometer:Anon-line tooltopredictrobustfluttermargins，JournalofAircraft,vol. 37,no. 6,pp. 110 5-1112, 1998公开了一种颤振仪，用于颤振边界的在线预测。该颤振仪基于鲁棒颤振分析 方法，集成了信...
【技术保护点】
一种飞行器颤振预测系统，其特征在于：包括激励信号发生器、激励执行机构、信号采集模块和数据处理与颤振预测模块；所述激励信号发生器以地面模态试验获得的固有频率信息为基础生成激励信号；所述激励执行机构利用飞机电气/电子—液压自动驾驶仪中的舵机(2)、助力器(3)和舵面(5)；激励信号输入舵机(2)，舵机(2)通过助力器(3)带动舵面(5)按预定的指令偏转产生气动力形成激励，根据输入信号的不同，舵面(5)以不同速率偏转产生不同的外激力，使测试部件得到充分激励；信号采集模块用来采集加速度响应和外激力响应信号；当机翼(1)在亚临界颤振试飞点振动时，加速度/位移响应信号经加速度传感器(6)采集传输至存储元件并显示在屏幕上，实时追踪机翼(1)振动的变化；外激力响应信号由力传感器(4)采集传输至存储元件并显示在屏幕上，以便调整激励信号获得更合适的外激励。
【技术特征摘要】
1. 一种飞行器颤振预测系统，其特征在于：包括激励信号发生器、激励执行机构、信号 采集模块和数据处理与颤振预测模块；所述激励信号发生器以地面模态试验获得的固有频 率信息为基础生成激励信号；所述激励执行机构利用飞机电气/电子一液压自动驾驶仪中 的舵机（2)、助力器（3)和舵面（5);激励信号输入舵机（2)，舵机（2)通过助力器（3)带动 舵面（5)按预定的指令偏转产生气动力形成激励，根据输入信号的不同，舵面（5)以不同速 率偏转产生不同的外激力，使测试部件得到充分激励；信号采集模块用来采集加速度响应 和外激力响应信号；当机翼（1)在亚临界颤振试飞点振动时，加速度/位移响应信号经加速 度传感器（6)采集传输至存储元件并显示在屏幕上，实时追踪机翼（1)振动的变化；外激力 响应信号由力传感器（4)采集传输至存储元件并显示在屏幕上，以便调整激励信号获得更 合适的外激励。2. -种利用权利要求1所述飞行器颤振预测系统的颤振预测方法，其特征在于采用以 下步骤： 读取由地面模态试验获得的广义质量矩阵M，刚度矩阵K，物理坐标与模态坐标的转换 矩阵Φi，物理力与模态力的转换矩阵Φ2 ;颤振试飞状态的飞行马赫数Ma，来流密度ru，来 流速度v，来流动压Q，监测到的物理加速度响应无，外激力响应F:; 利用带通滤波或小波去噪方法对监测到的物理加速度响应i和外激力响应F;进行去 噪处理； 根据物理坐标和广义坐标间的关系： .?=Φ,? ⑴ Ρβ=Φ2Κ ⑵ 求解模态加速度响应和广义坐标下的外激力响应Fb ; 利用离散的频域/频域二次积分求解广义位移响应ξ; 忽略结构阻尼，利用模态坐标下的结构运动方程： M...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟伟，钟华寿，陈孔锦，宋述芳，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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