【摘 要】
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智能扭转旋翼可以根据直升机飞行状态和飞行环境的变化,通过优化旋翼桨叶扭转分布的方式,最大限度的发挥出直升机旋翼的能力,同时在直升机旋翼性能提升和直升机减振降噪方面也有着巨大的潜力。伴随着复合材料技术的不断发展,新型智能材料宏纤维压电复合材料的出现为智能扭转桨叶的实现提供了一种有效的途径。本文首先对压电材料的工作形式进行了简要阐述,对宏纤维压电复合材料（MFC材料）进行建模和有限元分析,并通过压电悬
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智能扭转旋翼可以根据直升机飞行状态和飞行环境的变化,通过优化旋翼桨叶扭转分布的方式,最大限度的发挥出直升机旋翼的能力,同时在直升机旋翼性能提升和直升机减振降噪方面也有着巨大的潜力。伴随着复合材料技术的不断发展,新型智能材料宏纤维压电复合材料的出现为智能扭转桨叶的实现提供了一种有效的途径。本文首先对压电材料的工作形式进行了简要阐述,对宏纤维压电复合材料（MFC材料）进行建模和有限元分析,并通过压电悬臂梁主动挥舞实验和主动扭转实验验证了建模方法和分析的有效性。随后设计了两种模型桨叶,第一种为SC1094R8翼型模型桨叶,用于在桨叶蒙皮外粘贴MFC材料;第二种为NACA 0015翼型模型桨叶,MFC材料预埋于桨叶蒙皮中,通过有限元模型验证了设计的智能扭转模型桨叶的可行性。在制造模型桨叶后,通过实验测定了在不同驱动电压下两模型桨叶的扭转角,实验结果与分析结果较为接近,通过实验测得:加工的外贴MFC材料的模型桨叶,与加工的三片预埋MFC材料的模型桨叶的扭转角均达到2°以上,符合设计要求。实验表明,外贴和预埋智能材料的模型桨叶的扭转角均达到预期要求,为之后旋翼悬停实验和前飞试验提供了模型桨叶,研制的智能扭转模型桨叶可以应用于后续的旋翼性能分析和桨叶减振研究。
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