刘士明
- 作品数：10 被引量：20H指数：3
- 供职机构：南京航空航天大学航空宇航学院直升机旋翼动力学国家级重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防科技重点实验室基金江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 带后缘小翼的智能旋翼振动载荷抑制研究
- 旋翼复杂的工作环境导致直升机面临严重的振动问题，带后缘小翼的智能旋翼通过控制安装在桨叶外侧后缘处的小翼发生偏转，改变旋翼的气动力分布和桨叶的响应，实现振动载荷控制的目的，是一种有效的直升机振动主动控制方法。开展带后缘小翼...
- 刘士明
- 关键词：旋翼直升机气动弹性空气动力学结构优化
- 文献传递
- 后缘小翼智能旋翼有限偏角减振效果分析被引量：2
- 2017年
- 建立了适合带后缘小翼的缩比模型智能旋翼减振优化分析方法。考虑小翼运动引起的气动力和惯性力对旋翼系统的影响,建立带后缘小翼的旋翼气动弹性分析模型,使用一种高效的代理模型方法计算带后缘小翼的翼型气动力。使用隐式梯形公式求解气弹耦合动力学方程得到桨叶的弹性响应,采用力积分法计算桨叶剖面振动载荷与桨毂载荷。以小翼操纵输入为设计变量,以桨毂载荷幅值为目标函数建立优化问题,使用最速下降法求解最佳减振效果对应的小翼偏转规律。结果表明本模型计算的结构与气动载荷可靠,对不同前进比状态,后缘小翼都能有效降低桨毂垂向振动载荷。使用直接约束法和目标权重法都能模拟小翼偏转能力不足的情况,小翼偏转能力对减振效果有明显影响,偏转能力不足时后缘小翼仍具有一定的减振效果。
- 刘士明杨卫东虞志浩董凌华陆凯华
- 关键词：直升机旋翼振动
- 一种旋翼动态试验装置
- 本实用新型提供了一种旋翼动态试验装置，包括模型旋翼系统、俯仰运动模拟机构、滚转运动模拟机构、航向转动模拟机构、xyz轴平移装置和实验附属装置。本实用新型使用七台独立控制的伺服电机，分别驱动纵向、侧向、横向直线运动和俯仰、...
- 杨卫东董凌华刘士明
- 文献传递
- 基于代理方法的带小翼翼型气动模型
- 2016年
- 为满足带后缘小翼智能旋翼气动弹性分析的需求,建立一种基于代理方法的后缘小翼翼型气动力计算模型。模型从小翼偏转后的翼型实际形状出发,对带偏转小翼的翼型流场划分C型网格,基于二维黏性N-S方程求解流场计算翼型气动力。为方便气动弹性集成分析,节约求解非定常翼型气动力的时间成本,以RBF模型代理翼型CFD方法计算非定常翼型的环量气动力,以薄翼型理论计算气动力的非环量部分。以对称的NACA 0012翼型和非对称的NACA 23012翼型风洞试验数据和模型的计算结果对比,充分验证了模型计算常规翼型和带小翼翼型气动力的精度,同时证实了模型对不同翼型形状的适应性。
- 刘士明杨卫东虞志浩
- 关键词：旋翼气动力代理模型
- 受控后缘小翼智能旋翼气动弹性分析被引量：2
- 2016年
- 建立了一种考虑刚体小翼-弹性桨叶耦合的后缘小翼智能旋翼动力学分析模型,分析小翼受控后的旋翼气动弹性响应及动载荷变化。通过与SA349/2直升机的飞行实测数据比较,证实模型的计算结果可靠,精度与CAMRAD II软件相当。悬停状态基准旋翼的后缘小翼受控后,桨尖的挥舞/摆振/扭转响应都明显增加,且响应幅值基本随小翼的偏转角线性增加。对0.197前进比的前飞状态,以针对桨毂载荷的优化控制规律操纵后缘小翼偏转,挥舞与摆振响应变化不明显,震荡扭转响应的幅值明显增大。对于两个计算状态,挥舞响应与扭转响应收敛速度均比摆振响应快。
- 刘士明杨卫东虞志浩吴杰
- 关键词：直升机旋翼载荷瞬态响应
- 一种旋翼动态试验装置
- 本发明提供了一种旋翼动态试验装置，包括模型旋翼系统、俯仰运动模拟机构、滚转运动模拟机构、航向转动模拟机构、xyz轴平移装置和实验附属装置。本发明使用七台独立控制的伺服电机，分别驱动纵向、侧向、横向直线运动和俯仰、滚转、航...
- 杨卫东董凌华刘士明
- 文献传递
- 后缘小翼智能旋翼减振效果影响因素分析被引量：3
- 2017年
- 建立了带后缘小翼智能旋翼气动弹性载荷计算模型及减振优化分析方法。模型考虑刚体后缘小翼的气动力与惯性力对弹性桨叶系统的影响,使用粘性涡粒子法结合翼型查表法计算旋翼气动载荷,采用力积分法计算桨叶与桨毂载荷,构造了包含桨叶根部扭转及桨毂振动载荷为目标函数的优化问题,基于最速下降-黄金分割组合优化算法寻找最佳小翼偏转规律。研究发现,建立的后缘小翼载荷控制方法有效,可降低振动目标函数70%。桨叶的弹性扭转使后缘小翼能有效实施减振,但弹性扭转对小翼气动力矩的放大作用使减振时通常伴随着桨叶扭转载荷增大的现象。
- 刘士明杨卫东虞志浩吴杰
- 关键词：直升机旋翼振动
- 带后缘小翼的旋翼振动载荷计算被引量：5
- 2016年
- 建立了考虑弹性桨叶、刚性小翼的旋翼气动弹性分析模型和旋翼载荷计算方法.以广义质量和广义力的形式描述小翼惯性力和气动力对系统的影响,以非定常/动态失速模型计算剖面气动力,结合基于实验数据修正的组合气动模型计算带小翼部分的剖面气动力,集成大变形桨叶模型考虑弹性变形的非线性,以力积分法计算桨叶剖面振动载荷.通过计算分析与实验结果相比较,验证了建立的气动弹性模型和载荷计算方法.结果表明:建立的桨叶结构模型精度很高,气弹模型能够准确预测旋翼的振动载荷,挥舞弯矩平均误差控制在9.1%,使用修正的小翼气动模型能有效提高小翼运动时桨叶振动载荷的计算精度.
- 刘士明杨卫东虞志浩吴杰
- 关键词：载荷旋翼气动弹性直升机
- 一种旋翼动态试验装置
- 本发明提供了一种旋翼动态试验装置，包括模型旋翼系统、俯仰运动模拟机构、滚转运动模拟机构、航向转动模拟机构、xyz轴平移装置和实验附属装置。本发明使用七台独立控制的伺服电机，分别驱动纵向、侧向、横向直线运动和俯仰、滚转、航...
- 杨卫东董凌华刘士明
- 文献传递
- 优化转速旋翼性能分析与应用被引量：9
- 2014年
- 旋翼转速的变化会对直升机性能产生重要影响,通过建立优化转速旋翼性能分析综合模型,包含PetersHe广义动态入流模型和全机配平模型,以国产现役某轻型直升机为例,分析前飞速度、起飞质量、飞行高度等对变转速旋翼转速优化路径的影响,分析变转速旋翼技术对提高直升机航时等性能的可能性。分析结果表明:通过合理降低旋翼转速,可以使最大起飞质量下的需用功率降低30%;起飞质量越轻、飞行高度越低,旋翼优化转速越低,需用功率降低越明显;通过优化转速完全消耗400kg燃油,通过优化旋翼转速,可使最大续航时间提高20.5%,最大航程提高8.5%;桨叶内段布置厚翼型能提高桨叶刚度,增加大速度时需用功率,但对中低速度飞行时总体性能影响较小,不影响长航时的优点。
- 刘士明杨卫东董凌华武庆中吴裕平
- 关键词：直升机变转速
