李家旭

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2011-5640-7438

摘  要：本文对操纵面间隙测量方法和间隙对动气弹特性的影响进行了研究。指出现行测量方法的不足，提出通过加载曲线判定的间隙测量方法，及基于地面操纵面旋转模态测试试验的间隙等效评估方法，基于谐波平衡法对试验结果进行了模拟。并利用Nastran软件进行了考虑间隙非线性的颤振分析，研究表明，间隙会导致旋转频率降低，影响颤振特性，并导致极限环现象。

关键词：间隙测量  加载自由间隙  渐进力法  谐波平衡法  极限环

中图分类号：V215.3                            文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2021）01（c）-0007-04

Research on Gap Measurement Methods and the Effect of Gap Nonlinearity on Kinetic Aeroelastic Characteristics

LI Jiaxu

（Shaanxi Aircraft Industry （Group） Co.， Ltd.， Hanzhong， Shaanxi Province， 723213 China）

Abstract： This paper studies the control surface clearance measurement method and the effect of clearance on the dynamic aeroelastic characteristics. The shortcomings of the current measurement methods are pointed out， the gap measurement method judged by the loading curve and the gap equivalent evaluation method based on the ground control surface rotation modal test are proposed. The test results are simulated based on the harmonic balance method. And use Nastran software to conduct flutter analysis considering the gap nonlinearity. The research shows that the gap will reduce the rotation frequency， affect the flutter characteristics， and lead to the phenomenon of limit cycles.

Key Words： Gap measurement; Loading free gap; Progressive force method; Harmonic balance method; Limit cycle

操纵面间隙一般是指在作动器供压情况下，操纵面在中立位置可上下或左右晃动的间隙范围[1]。操纵面间隙一般不会导致发散，但会导致机械系统磨损，旋转频率降低，引起结构振动加剧，引起极限环振荡问题，从而造成飞行安全隐患[2]。因此准确测量飞机操纵面间隙、研究间隙影响，对于评估飞机安全性能具有十分重要的意义。

1  间隙测量方法研究

操纵面间隙测量一般可分为自由间隙测量和在预载间隙测量。自由间隙为操纵面零载荷情况下的活动间隙，不包括操纵面的弹性变形。预载作用下的间隙为在操纵面上施加某一大小的力（矩）时测得的间隙，因为预载力（距）的作用，操縱面会产生一定的弹性变形。国军标中对操纵面间隙的规定均为自由间隙值。

1.1 自由间隙测量方法

自由间隙测量一般可以采用“加载—位移曲线”间隙测量法。通过对操纵面正反两个方向的加载、卸载，并测量其在相应载荷下的位移值，绘制操纵面的“加载-位移曲线”，根据“加载-位移曲线”便可得到零载荷作用下的间隙位移。……