[发明专利]气动弹性稳定性的地面模拟预测方法和系统

权利要求书

1.一种气动弹性稳定性的地面模拟预测系统，其特征在于：

支持系统(1)，用于为受试结构(2)提供刚性支持或弹性支持；

多个力加载设备(8)，每个力加载设备(8)用于在受试结构(2)上布置一个力加载作用点，

多个力传感器(6)，每个力加载作用点处的受试结构(2)上布置一个力传感器(6)；

多个运动信号传感器测点（3），每个测点处的受试结构(2)上布置一个运动信号传感器(3)；

数据采集卡(4)，用于实时采集运动信号传感器(3)所测的信号，得到受试结构(2)的动态特性；

气动力计算部分(7)，用于根据数据采集卡(4)采集的运动信号，实时计算出相应的非定常分布气动力，并将这种分布力通过力加载设备(8)实时准确地加载到受试结构(2)上，

其中力传感器(6)监测加载点上的作用力，并实时反馈给气动力计算部分(7)，以便进行力输出校正。

2.根据权利要求1所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测系统，其特征在于，气动力计算部分(7)根据运动信号传感器(3)所采集信号和预先设定的参数，实时计算出作用于受试结构(2)的非定常气动力，并通过等效减缩算法将面分布力减缩为所选定的几个力加载点的集中力。

3.根据权利要求1所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测系统，其特征在于，有限个加载作用点的布置以这样的方式得到优化，即使得在所述有限个加载作用点上加载的集中力能够等效逼近分布式气动力。

4.根据权利要求1所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测系统，其特征在于，力加载设备(8)输出气动力计算部分(7)计算出的所选力加载点的集中力。

5.根据权利要求2所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测系统，其特征在于，所述预先设定的参数包括多个分行参数，该多个分行参数包括飞行速度和大气密度，模拟开始后，给受试结构(2)一个初始扰动，

如运动信号传感器(3)所测响应收敛，则说明在此飞行工况下，受试结构(2)是稳定的；

如运动信号传感器(3)所测响应是等幅振荡，则说明在此飞行工况下，受试结构(2)是临界稳定的；

如运动信号传感器(3)所测响应发散，则说明在此飞行工况下，受试结构(2)是不稳定的，

通过逐步改变所述飞行速度，使受试结构(2)由稳定过渡到临界稳定的过程，并把临界稳定状态所对应的飞行速度确定为该方法所要预测的临界稳定速度。

6.一种气动弹性稳定性的地面模拟预测方法，其特征在于：

通过支持系统(1)，为受试结构(2)提供刚性支持或弹性支持；

用多个力加载设备(8)在受试结构(2)加载力，其中每个力加载设备(8)在受试结构(2)上布置一个力加载作用点，

用多个力传感器(6)检测加载在受试结构(2)上的力，其中在每个力加载作用点处的受试结构(2)上布置一个力传感器(6)；

用多个运动信号传感器测点（3）检测受试结构(2)上的运动信号，其中在每个测点处的受试结构(2)上布置一个运动信号传感器(3)；

用数据采集卡(4)实时采集运动信号传感器(3)所测的信号，得到受试结构(2)的动态特性；

用气动力计算部分(7)，根据数据采集卡(4)采集的运动信号，实时计算出相应的非定常分布气动力，并将这种分布力通过力加载设备(8)实时准确地加载到受试结构(2)上，

其中力传感器(6)监测加载点上的作用力，并实时反馈给气动力计算部分(7)，以便进行力输出校正。

7.根据权利要求6所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测方法，其特征在于：

用气动力计算部分(7)根据运动信号传感器(3)所采集信号和预先设定的参数，实时计算出作用于受试结构(2)的非定常气动力，并通过等效减缩算法将面分布力减缩为所选定的几个力加载点的集中力。

8.根据权利要求6所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测方法，其特征在于，

对有限个加载作用点的布置以这样的方式得到优化，即使得在所述有限个加载作用点上加载的集中力能够等效逼近分布式气动力。

9.根据权利要求6所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测方法，其特征在于，用力加载设备(8)输出气动力计算部分(7)计算出的所选力加载点的集中力。

10.根据权利要求7所述的气动弹性稳定性的地面模拟预测方法，其特征在于，所述预先设定的参数包括多个分行参数，该多个分行参数包括飞行速度和大气密度，且所述方法进一步包括

在模拟开始后，给受试结构(2)一个初始扰动，

如运动信号传感器(3)所测响应收敛，则说明在此飞行工况下，受试结构(2)是稳定的；

如运动信号传感器(3)所测响应是等幅振荡，则说明在此飞行工况下，受试结构(2)是临界稳定的；

如运动信号传感器(3)所测响应发散，则说明在此飞行工况下，受试结构(2)是不稳定的，

逐步改变所述飞行速度，使受试结构(2)由稳定过渡到临界稳定的过程，

把临界稳定状态所对应的飞行速度确定为该方法所要预测的临界稳定速度。