一种大展弦比机翼颤振模型配重确定方法

摘要

本发明属于航空结构力学领域，涉及一种大展弦比机翼颤振模型配重确定方法。主要如下：根据配重计算的输入数据，计算配重目标点特性；进一步结合配重目标点质量大小mP、绕刚轴的惯量大小IPx，以及坐标yP计算yA和yB；更进一步根据特征点G、H、I和J和质心目标的平面坐标，计算参数n；最后确定配重点C、D、E和F坐标和配重点质量大小。本发明思路简洁明晰，减少了模型设计的不确定性，缩短了确定配重的时间，提高了颤振模型的设计效率。相比于现有一般方法，本发明的计算效率可大幅提高，以往需要数小时甚至数天完成的工作，目前只需要数秒钟即可，大大缩短了颤振模型的设计周期，并为颤振模型试验工作和飞机研制带来便利。

主权项

一种大展弦比机翼颤振模型配重确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立坐标系：以机翼根部为原点o，以机翼的刚心轴为x轴，在机翼平面内建立y轴；步骤二、确定配重目标点P质量的大小mP、惯量的大小IPx及坐标(xP,yP)：其中，mP＝mq‑ml‑mkd                .................................[1]IPx＝Iqx‑Ilx‑Ikdx            .................................[2]xP＝(mqxq‑mlxl‑mkdxkd)/mP    .................................[3]yP＝(mqyq‑mlyl‑mkdykd)/mP    .................................[4]其中，mq是框段内机翼模型的总质量，ml是框段内梁的质量，mkd是框段内木框、蒙皮、加强肋等部件的总质量，Iqx是框段内机翼模型绕刚心轴x轴的总惯量，Ilx是框段内梁绕刚心轴x轴的惯量，Ikdx是框段内木框、蒙皮、加强肋等部件绕刚心轴x轴的总惯量，(xq,yq)是框段内机翼模型质心，(xl,yl)是框段内梁质心，(xkd,ykd)是框段内木框、蒙皮、加强肋等部件的总质心，步骤三、以配重目标点P为原点，以ξ轴为横坐标，以η为纵坐标，且ξ轴平行于x轴，η轴平行于y轴，建立局部坐标系；步骤四、确定局部坐标下的特征点的位置 ξ i = x i - x P η i = y i - y P . . . [ 5 ] 其中i分别表示四个特征点G、H、I、J；步骤五、确定过渡点A，B的坐标 y A = y p + 1 - n n ( I Px m P - y P 2 ) y B = y p - n 1 - n ( I Px m P - y P 2 ) . . . [ 6 ] 式[6]要求 I Px ≥ m P y P 2 , 其中， n = min ( | η H | , | η J | ) min ( | η G | , | η I | ) + min ( | η H | , | η J | ) 步骤六、根据杠杆原理确定过渡点A和B质量大小 m A = | y P - y B | | y A - y B | m P m B = | y P - y A | | y A - y B | m P . . . [ 7 ] 步骤七、确定配重点C、D、E和F坐标； y C = y E = y A y D = y F = y B . . . [ 8 ] 由于点C、D位于线段GK、KH上，点E、F位于线段IL、LJ上，可进一步求得xC、xD、xE、xF；直线CE和DF平行于ox轴；步骤八、根据杠杆原理确定配重点C、D、E和F质量大小，完成单框配重； m C = | x A - x E | | x C - x E | m A m E = | x A - x C | | x C - x E | m A m D = | x B - x F | | x D - x F | m B m F = | x B - x D | | x D - x F | m B . . . [ 9 ] 步骤九、重复上述步骤直至完成其他框的配重。