复合材料铺层角对旋翼气弹耦合响应的影响分析

摘要

基于有限元理论及自由尾迹方法,建立了一套适用于复合材料直升机旋翼的气弹耦合分析方法.桨叶分析被简化为二维截面分析和一维梁分析,截面分析考虑复合材料的各向异性,截面特性参数由VABS方法计算获得,一维梁分析基于中等变形梁理论,采用14自由度Euler梁进行离散,旋翼诱导速度分布采用自由尾迹方法计算获得.随后引入旋翼配平分析模型并将气动分析与动力学分析采用松耦合策略结合,在此基础上,对直升机旋翼的气弹耦合特性进行分析,算例验证表明建立的模型能够用于旋翼的固有特性和结构变形分析.最后重点分析了复合材料铺层角对复合材料直升机旋翼的固有特性以及结构气弹变形的影响,得出一些有意义的结论。