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[振动控制] 关于颤振,你知道多少?

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发表于 2019-7-24 10:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  在分析叶片颤振的时候,发现就其空气动力学方面发生的原因而言,颤振有经典颤振(耦合颤振)和失速颤振之分,它们之间有着一定的区别。

  人们最早接触到颤振现象是在航空领域,第一次世界大战初期就有轰炸机因发生颤振而坠毁,这促使人们开始研究气动弹性颤振问题。所谓颤振,是一种复杂的气动弹性动力学不稳定现象,是流体诱发的一种自激振动,飞机颤振是作用在机翼、尾翼等结构上的非定常空气动力、惯性力以及弹性力耦合引起的振幅不衰减的自激振动。

  失速颤振是由于每个振荡周期(至少一部分)内,气流与翼形部分或完全分离而引起的一种物理现象,它与空气动力特性的非线性有关。失速颤振是叶片与非定常分离流密切相关的、最常见的颤振问题,可能遭受失速颤振的结构有很多,如悬索桥、直升机旋翼、涡轮机叶片、活动百叶窗条板,以及汽车上的导流板和扰流器等。

  经典颤振主要出现在飞机机翼上的气动弹性不稳定性现象,是一种流动始终附体的颤振。发生经典颤振的系统多是由于系统多个自由度之间相互耦合而产生的,因此,工程上不会发生单自由度的经典颤振。

  经典颤振与失速颤振之间的区别:
    · 空气动力方面的不同。经典颤振发生在势流中,流动分离和边界层效应对颤振过程无重要影响;失速颤振与流动分离和漩涡形成有直接的关系。

    · 颤振形成原因不同。经典颤振是多个自由度之间耦合作用的结果;失速颤振的发生既不取决于惯性、弹性和气动耦合,也不取决于运动和运动引起的气动力间的相位差。

    · 失速颤振原则上可以计算振动的最终平衡振幅;在经典颤振中,通常只确定稳定边界。

  来源:漫步力学微信公众号(ID:Walking-mechanics)作者:麻岳敏 天津大学。

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