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小阻尼模态颤振临界风速的简明判定方法

唐建平 何俊 王学 黄霞 徐彬彬 金玲

唐建平,何俊,王学,等. 小阻尼模态颤振临界风速的简明判定方法[J]. 实验流体力学,2022,36(X):1-5 doi: 10.11729/syltlx20210071
引用本文: 唐建平,何俊,王学,等. 小阻尼模态颤振临界风速的简明判定方法[J]. 实验流体力学,2022,36(X):1-5 doi: 10.11729/syltlx20210071
TANG J P,HE J,WANG X,et al. A concise method of determining critical flutter wind speeds for small damping modes[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2022,36(X):1-5. doi: 10.11729/syltlx20210071
Citation: TANG J P,HE J,WANG X,et al. A concise method of determining critical flutter wind speeds for small damping modes[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2022,36(X):1-5. doi: 10.11729/syltlx20210071

小阻尼模态颤振临界风速的简明判定方法

doi: 10.11729/syltlx20210071
详细信息
    作者简介:

    唐建平:(1976—),男,湖南茶陵人,高级工程师。研究方向:气动弹性试验技术。通信地址:四川省绵阳市中国空气动力研究与发展中心(621000)。E-mail:tjpatgfkd@163.com

    通讯作者:

    E-mail:tjpatgfkd@163.com

  • 中图分类号: V211.73

A concise method of determining critical flutter wind speeds for small damping modes

  • 摘要: 在低速颤振试验中,小阻尼型颤振模型发生等幅振动的起始风速通常较低,也没有明显的颤振发散现象,采用目测或基于常规模态参数识别的“阻尼法”判定颤振临界风速具有一定的不确定性。针对此问题,根据小阻尼模态颤振试验与抖振试验具有相似的振动现象,提出一种与确定抖振边界类似的“振幅拐点法”来判定颤振临界风速。该方法以振动幅值的均方根值为基础,绘制归一化振动均方根值随风速的变化曲线,以曲线首个拐点对应的风速值为颤振临界风速。将该方法应用于某小阻尼模态颤振试验的发动机挂架变参数据处理,并将处理结果与数值计算结果、阻尼法处理的试验结果进行了对比,结果表明:振幅拐点法与数值计算、阻尼法处理得到的结果规律一致,振幅拐点法得到的结果更接近计算结果,具有简明可靠、稳定性好、适用性强的特点。
  • 图  1  某飞机垂尾抖振响应与Maα关系[10]

    Figure  1.  Buffeting response of an aircraft vertical tail with Ma and α [10]

    图  2  振幅拐点判定依据示意图

    Figure  2.  Diagram of a criterion on determining amplitude turning point

    图  3  某型低速风洞颤振试验全机模型

    Figure  3.  A full plane model for flutter test in low speed wind tunnel

    图  4  基准构型颤振计算v-g

    Figure  4.  v-g diagrams for flutter calculation of the basis configuration

    图  5  发动机挂架刚度变参试验vζ曲线

    Figure  5.  vζ curves for variable parameter test of engine pylon stiffness

    图  6  发动机挂架刚度变参试验振幅随风速变化曲线

    Figure  6.  Curves of amplitudes with v in variable parameter test of engine pylon stiffness

    表  1  颤振临界风速计算与试验结果对比

    Table  1.   Comparison between numerical and test results on determining critical flutter wind speeds

    发动机挂架刚度计算结果/(m·s–1试验结果/(m·s–1
    Nastran阻尼法振幅拐点法
    50% 18.8 22.4 21.9
    80% 25.9 25.5 25.5
    100%(基准) 29.7 28.6 28.6
    120% 33.3 30.6 30.6
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-09
  • 录用日期:  2021-08-31
  • 修回日期:  2021-08-28
  • 网络出版日期:  2022-03-18

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日