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飞机在大气中飞行,经常会受到突风和大气紊流干扰,形成附加的气动载荷和机翼弹性模态振动,引起飞机颠簸,最终造成疲劳损伤甚至损坏,这种干扰在低空飞行时尤为严重。一方面影响飞机的操纵特性及安全。另一方面,突风会影响飞机乘员乘坐的舒适性。因此,为了进一步提高我国大飞机的防突风能力,为我国大飞机的研制提供更全面的试验技术支持,发展风洞突风试验装置具有重大意义。本论文对风洞突风试验装置进行了总体参数设计,并对该试验装置进行运动仿真及有限元分析,动态特性分析。具体的研究内容如下: 对风洞突风装置选型做出论述,比较凸轮机构、齿轮齿条机构和平面连杆机构优缺点再结合风洞突风试验装置工作特点,最终选取连杆机构为风洞突风试验装置传动机构;对连杆机构进行位移、速度及加速度分析;计算得到叶栅在不同振幅下杆长;采用美国SRAC公司出品的运动仿真软件Cosmos/Motion,对不同情况下的叶片摆动进行仿真,获得各种情况下叶片角速度曲线仿真的结果;最后给出风洞突风试验装置总体设计方案。 对风洞突风试验装置的机械系统设计并进行有限元分析;对叶片受载进行分析计算,得到叶片所受总载荷;在对支撑架、叶栅和曲柄摇杆机构进行设计,采用有限元软件Cosmos/Works对各机构零件进行静态受载有限元分析及优化。最后对驱动装置进行设计。 对风洞突风装置进行动态特性优化,风洞突风试验装置为连杆机构主要考虑运动时惯性力与惯性力矩平衡。惯性力和惯性力矩的平衡是一个多目标优化问题,根据粒子群优化算法采用线性加权和方法构造一个新的目标函数。