题目：无铰式旋翼系统动力稳定性研究

无铰式旋翼是旋翼技术的重大突破，由于其取消了挥舞铰、摆振铰，使得旋翼结构更加简单。对于无铰式，无轴承式等先进的柔性旋翼, 其挥舞、摆振和扭转弹性变形相对其他型式的桨叶变形更大, 几何非线性耦合更为严重，从而有可能发生严重的动不稳定性问题。为了提高系统动稳定性，最简单有效的方法就是在桨叶根部安装减摆器。由于粘弹减摆器可以减小维护费用、降低桨毂结构的复杂性、提高系统可靠性，已广泛应用于无铰旋翼及无轴承旋翼直升机中。本文主要针对无铰式等先进的柔性旋翼，建立旋翼系统的动力稳定性分析模型，并根据所建模型编制计算程序，对相关算例进行分析计算。同时，在所建模型的基础上，计入粘弹减摆器，研究粘弹减摆器对旋翼系统动力稳定性的影响。本文主要工作包括以下几个方面： 1. 建立了适用于悬停和前飞两种状态下的无铰式旋翼系统动力稳定性分析模型。结构模型方面，采用了有外伸量的当量铰模型，考虑桨叶几何、结构、惯性、气动的各种耦合。气动力模型方面，采用扩展的Pitt-Peters动力入流模型描述非定常气动力对旋翼动力稳定性的影响。2. 根据所建模型，用MATLAB语言编写计算程序。根据推导的旋翼小扰动线化微分方程，采用特征值分析法计算直升机悬停时旋翼系统的模态特性；根据建立的Simulink时域仿真模型，采用时域分析法计算直升机前飞时旋翼系统的模态特性。将计算结果与试验数据对比，分析所建模型的有效性，得出相应结论。3. 在所建模型的基础上，计入不同连接形式下的粘弹减摆器，研究粘弹减摆器对无铰式旋翼系统动力稳定性的影响。粘弹减摆器基于复模量的VKS改进模型，采用普通连接和叶间连接两种形式。