[发明专利]一种计算旋翼机体耦合响应及稳定性的递推卷积法

权利要求书

1.一种计算旋翼机体耦合响应及稳定性的递推卷积法，其特征在于：所述方法包括：

建立旋翼机体耦合动力学分析模型；

基于所述旋翼机体耦合动力学分析模型，导出微分方程，以0响应线化上述微分方程的系数阵，形成线性方程并降阶为一阶标准方程形式，该方程中包含系数矩阵：质量阵M(Ψ)、阻尼阵C(Ψ)、刚度阵K(Ψ)和右端激励项F(Ψ)；

基于所述一阶标准方程得到齐次解和强迫响应稳态解；其中，所述齐次解表示为状态转移阵形式，所述强迫响应稳态解表示为卷积积分形式；

基于状态转移阵的周期积分计算一周时间点的状态转移阵；

计算状态转移阵的特征值，基于所述特征值判断旋翼与机体耦合的稳定性；

若状态转移阵的特征值小于1，旋翼与机体耦合响应满足收敛要求的情况下，计算右端激励项一个周期值，再计算第一周卷积积分响应；

基于第一周卷积积分的响应、状态转移阵和激励项的周期性，采用递推卷积积分计算方法，计算第二周卷积积分响应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立旋翼机体耦合动力学分析模型，包括：

建立旋翼桨叶结构动力学及气动力模型；

建立机体结构动力学及气动力模型；

将所述旋翼桨叶结构动力学及气动力模型和所述机体结构动力学及气动力模型耦合得到所述旋翼机体耦合动力学分析模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算状态转移阵的特征值，基于所述特征值判断旋翼与机体耦合的稳定性，包括：

基于所述特征值是否大于1，判断旋翼与机体耦合响应迭代能否收敛；

基于旋翼与机体耦合响应迭代能否收敛，判定旋翼与机体耦合的稳定性。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算出第三周卷积积分响应，以此类推，递推迭代出第n周卷积积分响应。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

比较前后两个周期T时刻的响应误差，确定响应计算是否满足收敛要求。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于微分方程中的非线性系数阵，更新微分方程中的系数阵和右端激励项。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对更新后的方程，按上述方法重新计算状态转移矩阵和递推卷积积分响应计算，直至前后两次的卷积积分响应满足误差要求，保存该响应，记为Y_Φ2。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据系数阵更新(状态转移阵更新)后计算的卷积积分响应，判断前后两次更新状态转移阵后的卷积积分响应结果是否满足误差要求，如果不满足误差要求，则重复上述求解步骤，如果满足误差要求ε，则结束计算，输出卷积积分响应结果，即为旋翼与机体耦合响应值。