[发明专利]一种升力风扇排气叶栅减振方法及系统

说明书

本发明公开了一种升力风扇排气叶栅减振方法及系统，其中该方法包括以下步骤，S1，获取升力风扇排气叶栅的工作状态；S2，根据工作状态，选取预先给定的控制量，控制预先安装在控制部位的作动器产生减小或抵消形变的作动力。本发明能够在避免排气叶栅气动性降低的情况下，对升力风扇排气叶栅进行减振。

技术领域

本发明涉及航空发动机减振技术领域，具体涉及一种升力风扇排气叶栅减振方法及系统。

背景技术

当前，升力风扇排气叶栅多用于STOVL推进系统中，这种排气叶栅在工作时，往往会受到不同工况下气流的影响，导致振动应力过大，严重制约了排气叶栅的可靠性和寿命。因此，需要研究针对升力风扇排气叶栅的减振技术。

传统的排气叶栅减振手段是修改叶型，避开长时间运行在振动应力大的工况，以及在叶栅中间加一道或若干道起到减振作用的分隔片。这样会导致排气叶栅气动性能降低、可使用工况受限、结构复杂且重量增加。

如何在避免排气叶栅气动性降低的情况下，对升力风扇排气叶栅进行减振，是本领域亟待解决的重要问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种升力风扇排气叶栅减振方法及系统，以解决现有技术中的不足，它能够在避免排气叶栅气动性降低的情况下，对升力风扇排气叶栅进行减振。

本发明提供了一种升力风扇排气叶栅减振方法，其中，包括以下步骤，

S1，获取升力风扇排气叶栅的工作状态；

S2，根据工作状态，选取预先给定的控制量，控制预先安装在控制部位的作动器产生减小或抵消形变的作动力。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，预先给定的控制量通过以下步骤得到：

S21，确定控制部位；

S22，计算出不同工作状态下，将振动应力控制到允许范围之内的作动器输出力，并反推出所需的作动器输入电压作为预先给定的控制量。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，确定控制步骤的方法包括：

S211，根据激振气流的频率和升力风扇排气叶栅的固有频率，确定升力风扇排气叶栅工作范围内的共振点；

S212，对升力风扇排气叶栅进行模态分析，获取共振点所对应模态阶次下的模态应力，选取模态应力较大的位置作为振动应力的监测点；

S213，在共振对应的工作状态下，交替迭代计算非定常流场和结构瞬态响应，获取各监测点的振动应力；

S214，根据所述振动应力确定各监测点是否为控制部位。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，步骤S214包括：

判断振动应力是否大于设定的应力阈值，如果是，该振动应力对应的共振点所处的位置为控制部位。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，步骤S22中，计算作动器输出力的方法为有限单元法和压电驱动载荷比拟方法。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，步骤S2中，作动器由压电纤维复合材料制成。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，步骤S2中，作动力用于抵消升力风扇排气叶栅的叶片弯曲变形或扭转变形；所述作动器的压电纤维具有两个朝向，两个朝向的压电纤维分别用于产生抵消升力风扇排气叶栅的叶片弯曲变形或扭转变形。

如上所述的升力风扇排气叶栅减振方法，其中，可选的是，压电纤维的两个朝向为别为0度或45度。

本发明还提出了一种升力风扇排气叶栅减振系统，用于如上任一项所述的方法；包括，