[实用新型]颤振模型

说明书

本实用新型涉及一种颤振模型，其包括：纵梁；维型框架，其包括：端框，其布置在该维型框架的端部处，且包括端框周向延伸部；承重框，其呈框形构造，并构造成由承重框周向延伸部和在其中延伸的承重框中心支承条构成，在该承重框中心支承条上设置有开口，该承重框与该端框沿该颤振模型的纵向彼此间隔开；桁条，其沿颤振模型的纵向在端框和承重框之间延伸，且在维型框架的周向上分布，桁条构造成将端框周向延伸部与承重框周向延伸部彼此连接，维型框架经由承重框中心支承条上的开口与梁主体连接，以使得梁主体在维型框架之中延伸穿过。该颤振模型能提高机身低速颤振模型重量模拟精度和外形模拟精度，改善试验操作和效率。

技术领域

本实用新型涉及一种颤振模型、尤其是用于飞机低速颤振风洞试验的机身颤振模型。

背景技术

诸如飞机之类的弹性结构在均匀气流中由于受到空气动力、弹性力和惯性力的耦合作用会发生振幅不衰减的自激振动。在气动弹性力学领域中将这一现象称为颤振。

现代飞机设计会一开始就考虑颤振影响，而不是在设计完成后再以颤振标准进行检验。通常，人们可通过计算和风洞试验对飞机进行颤振分析。

为了获得可靠的风洞试验结果，模型设计必须遵循严格的设计要求，不仅要求试验模型与实物满足空气动力外形相似，还要满足结构动力特性相似，其中，结构动力性相似往往要求试验模型能够模拟实物固有模态特性。

具体来说，飞机低速颤振模型用于低速颤振风洞试验，模型通过飞机按比例缩放，实现与飞机外形相似和结构动力学相似，外形相似通过外形模拟实现，结构动力学相似通过刚度模拟和重量模拟实现。

现有的机身低速颤振模型如图1所示，现有模型存在以下几点不足之处：

第一，在重量模拟上，现有模型维型结构为木结构。然而，众所周知的是，木材密度不均匀，只能在结构加工完成后，现场测量后进行配重，因而误差较大，效率较低。此外，木材受环境湿度影响大，会引起较大的重量误差波动；

第二，在外形模拟上，现有模型通过在木制维型框架外表面糊纸的方法实现。木质框架在加工精度上不高，尤其在复杂曲面处模拟的精度更低。另外，糊纸作为蒙皮，表面不够平整，表面质量不高，模型的外形模拟精度因而也较低；

第三，在试验效率上，低速颤振模型主要进行规律性研究，试验状态点很多，需要频繁更换弹簧片、配重等。现有模型纸质蒙皮在状态更换时需要破坏掉，更换完成后重新糊纸。另外，木质维型框架桁条密集，这导致供操纵的空间非常狭小，因而操纵效率低下，同时在操纵时也易于造成木质桁条的损坏(例如、折断、破损等)。

因此，在对飞机进行颤振分析的领域中始终存在对低速颤振模型的需求，期望该低速颤振模型能提高机身低速颤振模型重量模拟精度和外形模拟精度，改善试验操作，提高试验效率。

实用新型内容

本实用新型涉及一种颤振模型，该颤振模型包括：纵梁，所述纵梁包括沿所述颤振模型的纵向延伸的梁主体，其中，该颤振模型还包括：维型框架，该维型框架包括：端框，该端框布置在该维型框架的端部处，并且包括端框周向延伸部；承重框，该承重框呈框形构造，该框形构造由承重框周向延伸部和在该承重框周向延伸部之中延伸的承重框中心支承条构成，在该承重框中心支承条上设置有开口，该承重框与该端框沿该颤振模型的纵向彼此间隔开；桁条，桁条沿颤振模型的纵向在端框和承重框之间延伸，并且在维型框架的周向上分布，桁条构造成将端框周向延伸部与承重框周向延伸部彼此连接，其中，维型框架经由承重框中心支承条上的开口与梁主体连接，以使得梁主体在维型框架之中延伸穿过。

借助该颤振模型，可以通过提高机身低速颤振模型重量模拟精度和外形模拟精度而显著提高颤振试验的模拟精度，从而一方面使得试验数据更为准确，有利于飞机设计，另一方面也可以改善试验操作和效率。