一种飞机螺旋桨桨叶及其气动、噪声与刚度综合设计方法技术

技术编号:43363252 阅读:32 留言:0更新日期:2024-11-19 17:46
本申请提供了一种飞机螺旋桨桨叶及其气动、噪声与刚度综合设计方法,属于飞机桨叶设计领域,该方法包括:确定螺旋桨桨叶的初始参数,包括桨叶的几何参数、材料参数及工况参数;基于初始参数开展螺旋桨气动性能计算,获得多工况下的桨叶气动性能;开展桨叶的非线性变形计算,获得变形后的桨叶形状;开展多工况下的桨叶气动性能及变形后的桨叶形状迭代计算,使之收敛;基于频域噪声方法计算螺旋桨不同叶片通过频率处的噪声;以几何参数及径向刚度分布为设计变量,以不同工况下的气动和噪声作为优化目标进行全局优化,得到综合优化后的桨叶几何参数;基于综合优化后的几何参数绘制桨叶的外形,从而得到综合优化后的桨叶外形。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于飞机桨叶设计,特别涉及一种飞机螺旋桨桨叶及其气动、噪声与刚度综合设计方法


技术介绍

1、螺旋桨是飞机最早的动力装置,由于螺旋桨低耗油率、高飞行效率,因此,时至今日它仍然是最主要的飞机动力装置之一。螺旋桨飞机虽有众多优点,但同时也存在着严重的噪声问题。一直以来,飞机螺旋桨的低噪声设计多采用气动与噪声的耦合分析与优化方法,同时使用基于有限元的数值仿真方法保证气动性能的同时尽可能降低噪声。这些方法适用于螺旋桨的详细设计阶段,其只考虑了气动与噪声,而未考虑结构强度,这就使得螺旋桨设计过于保守。现有的基于有限元的数值方法设计效率过低,无法满足飞机螺旋桨快速迭代设计的需要。如果能够实现螺旋桨气动与噪声的快速预测,并基于刚度准确分析结构变形,形成适用于螺旋桨初步设计阶段的多学科优化设计方法,则可进一步提升螺旋桨的低噪声设计水平。

2、因此,需要一种技术或方案可以实现上述目的。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种飞机螺旋桨桨叶及其气动、噪声与刚度综合设计方法,以解决或减轻背景技术中的至少一个问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,所述几何参数包括桨叶扭转角、弦长、侧弯、后掠、厚度和翼型沿径向的分布。

3.如权利要求1所述的飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,所述材料参数包括桨叶扭转刚度、扭转中心和弹性模量。

4.如权利要求1至3任一所述的飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,基于涡格法和考虑气流分离尾涡的方法开展螺旋桨气动性能计算,过程包括:

5.权利要求4所述的飞机螺旋桨桨叶气动...

【技术特征摘要】

1.一种飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,所述几何参数包括桨叶扭转角、弦长、侧弯、后掠、厚度和翼型沿径向的分布。

3.如权利要求1所述的飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,所述材料参数包括桨叶扭转刚度、扭转中心和弹性模量。

4.如权利要求1至3任一所述的飞机螺旋桨桨叶气动、噪声与刚度综合设计方法,其特征在于,基于涡格法和考虑气流分离尾涡的方法开展螺旋桨气动性能计算,过程包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:薛东文燕群杨嘉丰李卓瀚卫凯
申请(专利权)人:中国飞机强度研究所
类型:发明
国别省市:

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