两自由度舵--轴系统振动三维效应修正模型
考虑到小展弦比舵所存在的三维效应,利用附加质量系数 ε 和环量系数 δ 对经典Theodorsen两自由度运动方程进行修正,并与经典颤振实验结果进行比较,验证了修正后两自由度运动方程的适用性.质量比 μ 的不同会引起两自由度舵-轴系统振动V-g曲线形态的差异,故根据V-g曲线形状的不同将系统的振动分为第一类振动和第二类振动,其对应情况下可能发生的颤振为第一类颤振和第二类颤振.利用修正后的两自由度颤振理论模型分析了支撑刚度kh、扭转刚度kα、舵弦向重心位置xα 和初始攻角AOA对舵-轴系统颤振特性的影响规律,并通过开展相关实验对理论计算值进行验证,实验结果与计算值吻合良好.计算结果表明,kh,kα,xα 和AOA对颤振速度VF存在显著影响,它们可以分别在一定的取值范围内导致系统发生第二类颤振.并且,VF随kh的增大单调增大,随kα 和xα 的增大先增大再减小,随AOA的增大则逐渐减小.其中,令VF存在非零值的xα 取值范围狭小,反映了系统振动形态对xα 的敏感性.因此,在设计阶段避免将xα 设置在这个狭小的范围内可以降低颤振的发生几率.另一方面,由于VF对kh和kα 的反应缓慢,一旦颤振发生就可以通过将刚性轴锁紧来消除颤振效应.
两自由度系统、颤振、低质量比、实验
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U661.1(船舶工程)
国家自然科学基金11272211;国家重大基础研究计划2015CB251203
2017-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
920-928
