● 摘要
导弹全动舵面联接中广泛存在间隙非线性现象。间隙非线性降低了飞行器的飞行性能，并且使其飞行状态变得不易预测。目前工程界解决气动弹性系统的非线性问题，主要是降低其非线性程度、利用线性分析手段分析以及加大安全系数等方式进行处理。这些方法对于解决较弱的非线性问题是有效果的，然而对于较强的非线性问题，使用上述方法分析得到的结果，其可靠性和准确性难以保证。在当前以及未来的飞行器设计中，必然要考虑到非线性因素带来的影响，所以开展非线性气动弹性系统的分析研究，对于提高飞行器性能，保证飞行安全具有十分重要的意义。
对于减弱全动式操纵面结构中的间隙非线性，课题组提出了利用摩擦来抑制其影响的研究思路。对于摩擦现象的研究，一些学者提出了很多近似的摩擦力数学模型，但针对实际结构中摩擦力的研究相对较少。本文主要通过数值模拟和试验方法研究摩擦对气动弹性系统的影响，探索实际结构中摩擦力的类型，为下一步利用摩擦抑制间隙非线性方法的研究做铺垫。
本文首先对数值模拟分析中用到的摩擦力类型进行简单的介绍，并对带摩擦二元翼面气动弹性特性研究的结果进行了总结和归纳。紧接着，本文对带库伦摩擦和带迟滞非线性摩擦的结构动力学系统进行数值分析。总结了等量变化摩擦参数以及外界激振力幅值情况下，系统动力学稳态响应频率成分峰值的规律性变化。
在实验分析方面，本文介绍了全动舵面实验模型建立的过程，用实验的方法测得了模型的固有频率及对应的模态。验证了系统本身的非线性情况，发现实验模型本身所带有的非线性很弱，并不影响实验结果。紧接着，对加入摩擦非线性的实验模型进行瞬态分析，并与计算结果进行对比。最后，对实验研究进行了总结，为后面实验的进行提出了改进意见。