陈识， 李秋彦， 冉玉国

(成都飞机设计研究所， 成都610091)

具有二维间隙非线性的全动舵面动力特性研究

陈识， 李秋彦， 冉玉国

(成都飞机设计研究所， 成都610091)

由于存在不同方向的间隙非线性因素，在飞机全动舵面GVT试验中发现：激励点不同，测试得到的模态结果有较大差异。通过分析全动舵面操纵系统各个环节对间隙的影响，在特定的激励点采用渐进加力法进行GVT试验，研究了旋转和弯曲二维间隙对旋转和扭转模态的影响。运用MSC.NASTRAN软件建立FEM模型进行了模态分析，研究间隙对其动力特性的影响，并与试验结果进行对比。研究结果表明，GVT试验与FEM模型分析结果有较好的相关性，并给出了不同方向的间隙非线性对全动舵面固有振动特性的影响。

二维间隙非线性；全动舵面；固有振动特性； GVT试验；变参数分析

引言

由于生产中的超差、装配误差以及运动过程中的磨损等因素，间隙非线性[1-3]是飞行器中最常见的一种结构非线性。全动舵面操纵系统同样不可避免地存在着间隙，这会导致支持系统刚度下降，从而影响其动力特性。然而，现代歼击机的设计广泛采用了直轴与电传伺服操纵系统的全动舵面，通常该结构布局的颤振安全余量处于临界状态，颤振速度随弯曲模态、扭转模态变化十分敏感。因此，在分析计算和地面共振试验(GVT)中，获得全动舵面准确、合理的固有振动特性一直是型号设计与试验单位重点关注的难题。

为了预防和消除不希望发生的气动弹性不稳定现象，同时也为先进飞行器设计提供理论依据，含间隙结构的非线性动力学问题成为近年来国内外学者以及工程人员的研究热点[4-7]。……