[发明专利]一种带控制面的三自由度机翼的颤振边界预测方法

权利要求书

1.一种带控制面的三自由度机翼的颤振边界预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在固定风速值下，通过模态参数识别方法识别机翼的沉浮、俯仰与控制面偏转三个模态的频率ω_i参数与阻尼比g_i参数；

2)采用步骤1)中获得的三个模态的参数构造特征方程式s⁶+A₅s⁵+A₄s⁴+A₃s³+A₂s²+A₁s+A₀＝0，特征方程的特征系数A的计算公式如下：

A5=-2Σi=13giA4=Σi=13(gi2+ωi2+4Πj=1:3j≠igj)A3=-2Σi=13gi(Σj=1:3j≠i(gj2+ωj2))+8Πk=13gkA2=Σi=13(4(gi2+ωi2)Πj=1:3j≠igj+Πj=1:3j≠i(gj2+ωj2)A1=-2Σi=13(giΠj=1:3j≠i(gj2+ωj2))A0=Πi=13(gi2+ωi2)]]>

其中：

A₀、A₁、A₂、A₃、A₄、A₅分别是特征方程的系数；

i、j、k分别是叠加运算的系数，具体数值为叠加运算符上的数值；

3)根据劳斯稳定判据，由以上特征系数A计算劳斯表前两列系数，其计算公式如下：

P11=A5P21=A4-A3/A5,P22=A2-A1/A5P31=A3-A5P22/P21,P32=A1-A0A5/P21P41=P22-P21P32/P31,P42=A0P51=P32-A0P31/P41]]>

其中，

P₁₁为劳斯列表第一行第一列；

P₂₁为劳斯列表第二行第一列；P₂₂为劳斯列表第二行第二列；

P₃₁为劳斯列表第三行第一列；P₃₂为劳斯列表第三行第二列；

P₄₁为劳斯列表第四行第一列；P₄₂为劳斯列表第四行第二列；

P₅₁为劳斯列表第五行第一列；

4)由劳斯表系数计算出稳定性判据F₃：

F3=P51P41P31P212/P114]]>

5)给定判定值N，0<N<1；

选取两个不同数值的风速，数值分别为X、Y，选取测量风速值为Z；

6)利用步骤1)到步骤4)分别计算风速值X、Y、Z的稳定性判据；根据步骤5)中三个风速值和其分别对应的稳定性判据值，绘制稳定性判据值相对于风速的变化曲线，进行直线拟合并外推出F₃降为0时的风速S,设定该风速S作为此刻测量风速下的预测颤振边界速度，即预测颤振边界速度为S；

7)设定替换风速T，T值大于X、Y、Z中的最大值；用替换风速T替换更新X、Y、Z中的最小值，重复步骤5)-7)，直到预测颤振边界速度S与替换风速T的差值小于判定值N；此时认定预测颤振边界速度S为临界点。

2.如权利要求1所述的一种带控制面的三自由度机翼的颤振边界预测方法，其特征在于，判定值N＝0.5。