如何选飞机颤振的试验设备

周舟

导师最近接了一飞机颤振试验，初定用激振器做，大家有做过的没有，如何解决实验过程中飞机安全问题？

hcharlie

飞机飞行颤振试验是中国飞行试验研究院做过的危险项目，我看不是一个研究生加导师就能做的事。

ChaChing

使用风洞吗? 看看NASA报告有很多相关资料!
但诚如楼上所说, 那是个团队工作, 一个研究生加导师很累又危险!

hcharlie

　　主要指确定飞行器(整体或部件)的颤振临界速度的试验。当飞行达到一定速度时，由于空气动力和结构弹性振动的相互影响，飞行器会发生一种称之为颤振的自激振动，这时的速度叫颤振临界速度。大多数颤振会造成灾难性后果。例如飞机的机翼和尾翼在以秒计的短时间内发生破坏。在第一次世界大战初期，Handley Page轰炸机曾由于尾翼颤振而使机身和尾翼发生激烈振动。1917年，DH-9飞机也因尾翼颤振而坠毁。这些颤振事件促使航空工程界首先开展颤振的理论和试验研究，并把这项工作列为飞行器设计工作中的一个重要环节。颤振试验基本上可以分为两大类：
　　①模型试验　这类试验可用缩尺模型在风洞中进行。供试验用的模型应该满足空气动力学、结构动力学和几何形状等方面相似律的要求，这些要求内容广泛，以致颤振模型很难全部满足。解决办法通常是根据具体情况忽略某些次要因素。在风洞中进行试验的一般作法是逐步提高气流速度,当模型的振动由衰减转变为扩散时,气流速度就等于颤振临界速度。在设计工作中，为了研究机翼上外挂物（如发动机、油箱、武器等）对颤振速度的影响，可采用风洞模型颤振试验，它能方便地确定外挂物的最佳位置。除风洞试验外，也可利用受控飞行的火箭或在专门设计的轨道上滑行的火箭橇进行模型颤振试验。对于高速飞行,这类方法相当重要,它可以避免风洞的洞壁干扰，使模型经受的气流环境和实物相同。
　　②飞行试验　即用真实飞行器进行的飞行颤振试验，由于它能反映真实情况而受到重视。试验方法一般是逐步提高飞行速度，并记录在每一飞行速度下飞行器结构对外加激励的振动响应，然后导出振动衰减率和飞行速度的关系曲线，最后利用外推法得到振动衰减率为零值时的颤振临界速度。但是这类试验的危险性较大。
　　此外，还有工程结构（如钢结构悬桥等）的颤振试验。

周舟

是啊，合同里有条若坠毁，追究法律责任，搞不好都会坐牢。
谁之前接过这方面测试任务，分享一下经验，如何创造颤振的临界点（安全第一),多谢。
邮箱：zhou1029@126.com

偏心式激振器哪个厂家提供偏心式激振器？
如何安全实现颤振环境？
有没有其他的更好的颤振测试方案？:@(

ChaChing

原帖由 周舟 于 2009-9-7 15:13 发表
...合同里有条若坠毁...

不会吧! 飞行颤振试验?
一般不太可能外包给学校单位, 太危机了!
我想是否是建立即时监控系统技术吧!

周舟

原帖由 ChaChing 于 2009-9-7 15:42 发表

不会吧! 飞行颤振试验?
一般不太可能外包给学校单位, 太危机了!
我想是否是建立即时监控系统技术吧!

   我们是其中一参与单位。:@(
    现在谈论这个意义不大，谁能提供点别的测试途径也好啊，总得提出点意见应付应付老师吧。

hcharlie

这是一个专门专门的学科，在中国恐怕只有中国飞行试验研究院一家做过。如果一定要做，恐怕也只有这一家能提供象样的资料。或者检索国外资料。别的我估计没有人能提供出可靠的资料，因为至少没有实践过。

ChaChing

的确检索国外资料(NASA/NACA)是最佳的方式, 因为即使有人有相关资料, 可能也不方便给!
我仅认知如何求可靠的modal damping是个关键, 整体规划需兼顾即时及有效, 并非最准方式为优, 那是post阶段做的!
http://search.nasa.gov/search/ce ... flight+flutter+test
http://ntrs.nasa.gov/search.jsp? ... ht%20flutter%20test

hcharlie

据本人所知，飞行颤振试验用专用小火箭激励，不用什么偏心式激振器。用加速度传感器测量，用遥测监控系统实时监控，实时决定是否进行下一个速度的飞行试验。还要有一流的试飞员。

qhai_yun

的确是用小火箭。试飞院的管佩芳老师就是因从事此项工作不慎引起小火箭爆炸而烧伤

                               
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ChaChing

个人以为使用专用小火箭比较不好, 若大些其重量影响数据可靠适用性, 若小些可以利用的测试点则较少影响成本效益
使用激振器应该最好, 可以使用各种方式(固定频率/扫频/随机...型态), 视真实情况随时选用合适型态激振, 如此方能大大减低飞试风险及成本!
若没猜测错误, 学校单位应该仅是搅些先期研究规划, 使用单位一定得依据真实情况再修改

周舟

谢谢大家关心，希望能一如既往的提出更多解决方案，630所他们做过，谁知道他们怎么做的啊。

hcharlie

参见管佩芳,钟德均<飞行振动测量和飞行颤振试验>--国际航空 1989年6期

xiaoye

飞机的颤振试验，其实没有想象的那么复杂和危险。毕竟现在的模态测试技术已经相当成熟。