[发明专利]飞机地面振动试验中气动载荷模拟计算系统及方法

权利要求书

1.飞机地面振动试验中气动载荷模拟计算系统，其特征在于，包括：

用于进行飞机地面振动试验气动载荷模拟的计算子系统，所述计算子系统包括：用于通过控制信号控制地面振动试验运行且搭载有非定常气动力快速计算模型的加载控制器，所述加载控制器还搭载有根据测量得到的试验件响应信号变化趋势自动调整所述非定常气动力快速计算模型中的风速，以实现对颤振临界速度的实时辨识与记录的颤振边界追踪模块，

用于对所述非定常气动力快速计算模型进行验证的地面振动试验子系统，所述地面振动试验子系统包括：与所述加载控制器电性连接的：位于试验件底部并为试验件提供颤振力的激振器，布设在试验件上试验件控制点处的激光位移传感器和加速度传感器，布设在试验件上方的加热器，用于将控制信号放大的功率放大器，

用于将所述非定常气动力快速计算模型计算的等效气动力转化为激振器控制信号的半实物仿真子系统，所述半实物仿真子系统通过NI VeriStand仿真配置软件对接Matlab.simulink。

2.飞机地面振动试验中气动载荷模拟计算方法，基于权利要求1所述的飞机地面振动试验中气动载荷模拟计算系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于时间冻结假设，通过将多个离散时间点的非定常气动力快速计算模型进行Kriging代理模型拟合，得到适用于飞机地面振动试验整个时变历程的非定常气动力快速计算模型；

S2、通过实际飞机地面振动试验对步骤S1建立的非定常气动力快速计算模型进行试验验证，具体包括以下步骤：

S2-1、对飞机地面振动试验颤振计算中的气动平面和结构间的插值点进行缩聚，通过优化方法选取最优插值点，将最优插值点作为试验件控制点，

S2-2、选择数个采样时间点，将数个采样时间点数据导入步骤S1，得到适用于试验件控制点的非定常气动力快速计算模型，

S2-3、在实验室内搭建地面振动试验子系统，在试验件上方布设加热器，在试验件底部固定激振器以及与激振器电性连接的功率放大器，在试验件上试验件控制点布置激光位移传感器和加速度传感器，功率放大器、激光位移传感器、加速度传感器与加载控制器电性连接，

S2-4、通过激光位移传感器和加速度传感器将获取的试验件控制点响应信号传入加载控制器，加载控制器将试验件控制点响应信号代入步骤S2-1建立的非定常气动力快速计算模型，非定常气动力快速计算模型计算飞机地面振动试验时变历程中试验件的等效气动力，并将等效气动力传入半实物仿真子系统，半实物仿真子系统通过NI VeriStand仿真配置软件对接Matlab.simulink，将试验件的等效气动力转化为激振器控制信号，加载控制器通过激振器控制信号控制激振器将等效气动力实时加载在试验件上，加载完成后回到步骤S2-2，直至飞机振动试验等效模拟过程结束，在此过程中，加载控制器记录飞机振动试验等效模拟过程中的颤振临界速度，

S2-5、通过地面振动试验子系统开展实际飞机地面振动试验，并采用颤振边界追踪模块记录试验件在飞机地面颤振试验时变历程中的颤振临界速度，与步骤S2-4中非定常气动力快速计算模型计算得到的飞机地面振动试验时变历程中的颤振临界速度进行比对，以判定非定常气动力快速计算模型的准确性，若非定常气动力快速计算模型的准确性满足要求，得到试验验证后的非定常气动力快速计算模型，若不满足要求，加密采样时间点回到步骤S2-2，直至非定常气动力快速计算模型的准确性满足要求；

S3、采用步骤S2试验验证后的非定常气动力快速计算模型进行飞机地面振动试验中气动载荷模拟计算。

3.如权利要求2所述的飞机地面振动试验中气动载荷模拟计算方法，其特征在于，所述步骤S2-1中最优插值点为：激振点和拾振点。