题目：有限元法分析直升机无轴式旋翼前飞稳定性

直升机在飞行过程中会发生旋翼/机体耦合的不稳定运动，这是一种自激振动，是直升机研究中最复杂的问题之一。目前直升机更倾向于采用无轴式构型旋翼，因为这种旋翼构型简单，易于维护，易于制造，且控制力好。无铰式旋翼是将传统直升机桨毂的挥舞铰和摆振角都去掉，而无轴式旋翼则是更进一步将总距操纵轴也去掉，大大简化了旋翼构型。

无轴式直升机旋翼的总距操纵、挥舞和摆振都是直接利用弹性桨叶的变形来实现的，因此无轴式直升机旋翼/机体耦合动不稳定性分析显得更加复杂。传统的直升机稳定性分析将桨叶理想化为刚性桨叶，而无轴式直升机的桨叶需要作为柔性桨叶进行分析。柔性桨叶有扭转、挥舞、摆振等运动自由度，各个运动自由度之间彼此耦合。在一定的条件下，这些耦合之间会发生激励作用，如果这个激励超过了系统的阻尼，任何初始扰动，就会带来系统的不稳定，甚至造成系统结构的严重破坏。

本文在传统的铰接式旋翼模型的基础上，采用有限元方法计算桨叶桨尖的挥舞、摆振位移，在某个时间节点加入气动扰动，通过分析桨叶桨尖的挥舞、位移随时间的变化曲线，来分析直升机系统的稳定性。