非线性颤振分析

类别：部科技进步奖
等级：二等奖
授予单位：中华人民共和国教育委员会
授予时间：1997年
完成单位：西北工业大学，西南交通大学
研究人员：杨智春、杨翊仁、叶正寅等
成果内容：
  本项目主要成果为：
  (1) 将KBM法二次渐近解引入非线性系统气动弹性响应分析，以KBM法二次渐近解为等效准则，建立了结构非线性气动弹性系统单稳环颤振、双稳环颤振的高次等效线性化分析方法。依据颤振幅值、等效线性化刚度及来流速度之间的耦联关系，建立了一种便于工程应用的颤振极限环稳定性判别方法。
  (2) 通过对结构非线性气动弹性系统作符合物理特性的必要简化，将现代非线性动力学针对各种典型非线性类型建立的次谐分叉条件引入非线性气动弹性系统颤振分析，结合高次等效线性化分析方法，建立了研究非线性气动弹性系统次谐分叉点及次谐响应的定性、定量分析方法，并得到模型风洞试验实测结果的证实。
  (3) 由于风洞试验模型造价昂贵，在同一模型上能模拟不同的非线性环节就显得非常重要。通过一系列的精心设计，在同一模型上模拟了几种不同的非线性环节，并可在试验过程中方便地调节非线性环节中的各个参量。首次在风洞条件下实现了由连接刚度非线性导致的机翼双稳定极限环颤振及颤振次谐响应。
  (4) 根据非线性颤振"驯化"概念，研究并发展了一种新型的非线性颤振半主动抑制技术，通过调节连接刚度减小极限坏幅值来抑制颤振。根据摸态转移理论，首次将碰撞阻尼器应用于机翼/外挂系统的颤振抑制。
  (5) 在大攻角分离流机翼的非线性颤振研究方面，首次提出基于离散涡格的大攻角分离流非线性气动力计算新途径，给出了相应的大攻角非线性颤振的分析方法。