本發(fā)明屬于直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種直升機(jī)球柔性槳轂中央件試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試方法。

背景技術(shù)：
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直升機(jī)球柔性槳轂中央件是將槳葉氣動(dòng)載荷通過支臂傳遞給主軸的樞紐，是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、受載規(guī)模最大的關(guān)鍵件代表。傳統(tǒng)的疲勞試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試難以滿足較高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行中央件疲勞驗(yàn)證的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是：提出一種基于組合力系的直升機(jī)球柔性槳轂中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試方法，能高效、準(zhǔn)確地滿足疲勞驗(yàn)證的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種直升機(jī)球柔性槳轂中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試方法，其特征在于，中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試的步驟如下：

[1]建立坐標(biāo)系；建立中央件旋轉(zhuǎn)中心連接處總體坐標(biāo)系OXYZ和針對(duì)每個(gè)槳轂支臂的中央件彈性軸承連接中心處局部坐標(biāo)系OX_iY_iZ_i，i＝1～n，n為槳轂支臂數(shù)；

[2]選取疲勞試驗(yàn)載荷表征要求值；選取離心力力系：F_Ci，i＝1～n、阻尼器力力系：F_aci、F_aei，i＝1～n，和槳轂中心六力素力系：M_f、T、C、P為中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征，其中F_Ci、F_aei作用在中央件彈性軸承連接中心處，F(xiàn)_aci作用在中央件阻尼器連接中心處，M_f為旋轉(zhuǎn)彎矩，T為旋轉(zhuǎn)剪力，C為扭矩，P為升力；

[3]計(jì)算疲勞試驗(yàn)作動(dòng)筒載荷調(diào)試初始值；疲勞試驗(yàn)通過4×n個(gè)作動(dòng)筒，分別協(xié)調(diào)施加局部坐標(biāo)系中X_i、Y_i、Z_i方向的載荷F_Xi、F_Yi、F_Zi和F_aci載荷；各作動(dòng)筒載荷調(diào)試初始值為：

式中，F(xiàn)_aesi、F_aedi分別為F_aei的靜載和動(dòng)載，F(xiàn)_acsi、F_acdi分別為F_aci的靜載和動(dòng)載，α為F_aei與X_i反向的夾角，L_FC為F_Ci到旋轉(zhuǎn)中心的力臂，L_Fa為F_aesi與F_acsi形成的力臂，L_FYZ為F_Yi或F_Zi到旋轉(zhuǎn)中心的力臂；

[4]調(diào)試疲勞試驗(yàn)作動(dòng)筒載荷；按步驟[3]的調(diào)試初始值協(xié)調(diào)加載，測(cè)量槳轂中心載荷M_f、T、C、P；比較測(cè)量值與要求值的差異，根據(jù)步驟[3]槳轂中心六力素與作動(dòng)筒載荷的規(guī)律，逐步調(diào)整作動(dòng)筒載荷值，使槳轂中心載荷測(cè)量值逼近要求值，滿足試驗(yàn)載荷誤差要求，完成調(diào)試。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：能基于組合力系表征及調(diào)試直升機(jī)球柔性槳轂中央件疲勞試驗(yàn)載荷，滿足高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行中央件疲勞驗(yàn)證的要求。

附圖說明：

圖1是直升機(jī)球柔性槳轂中央件組合力系主視示意圖。

圖2是直升機(jī)球柔性槳轂中央件組合力系俯視示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種直升機(jī)球柔性槳轂中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試方法，見圖1，其特征在于，中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征及調(diào)試的步驟如下：

[1]建立坐標(biāo)系；建立中央件旋翼軸連接處(旋轉(zhuǎn)中心)總體坐標(biāo)系OXYZ和中央件彈性軸承連接中心處局部坐標(biāo)系OX_iY_iZ_i(i＝1～6)，6為槳轂支臂數(shù)；

[2]選取疲勞試驗(yàn)載荷表征；選取離心力力系F_Ci(i＝1～6)、阻尼器力力系F_aci、F_aei(i＝1～6)和槳轂中心六力素力系M_f、T、C、P為中央件疲勞試驗(yàn)載荷表征，其中F_Ci、F_aei作用在中央件彈性軸承連接中心處，F(xiàn)_aci作用在中央件阻尼器連接中心處，M_f為旋轉(zhuǎn)彎矩，T為旋轉(zhuǎn)剪力，C為扭矩，P為升力；

[3]計(jì)算疲勞試驗(yàn)作動(dòng)筒載荷調(diào)試初始值；疲勞試驗(yàn)通過4×6＝24個(gè)作動(dòng)筒，分別協(xié)調(diào)施加局部坐標(biāo)系中X_i、Y_i、Z_i方向的載荷F_Xi、F_Yi、F_Zi和F_aci載荷；各作動(dòng)筒載荷調(diào)試初始 值為：

F_Xi＝F_Ci-F_aesicos(π/18)+F_aedicos(π/18)cos(wt-π/3+πi/3)

F_aci＝F_acsi-F_acdicos(wt-π/3+πi/3)

(i＝1～6)

式中F_aesi、F_aedi分別為F_aei的靜載和動(dòng)載，F(xiàn)_acsi、F_acdi分別為F_aci的靜載和動(dòng)載，π/18為F_aei與X_i反向的夾角，0.029為F_Ci到旋轉(zhuǎn)中心的力臂，0.19為F_aesi與F_acsi形成的力臂，0.392為F_Yi或F_Zi到旋轉(zhuǎn)中心的力臂；

[4]調(diào)試疲勞試驗(yàn)作動(dòng)筒載荷；按步驟[3]的調(diào)試初始值協(xié)調(diào)加載，測(cè)量槳轂中心載荷M_f、T、C、P；比較測(cè)量值與要求值的差異，根據(jù)步驟[3]槳轂中心六力素與作動(dòng)筒載荷的規(guī)律，逐步調(diào)整作動(dòng)筒載荷值，使槳轂中心載荷測(cè)量值逼近要求值，滿足試驗(yàn)載荷誤差要求，完成調(diào)試。