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摘要：一种摆动叶片式阵风发生器及其设计方法，属于风洞试验设备技术领域。本发明为了解决现有发生器结构在实现阵风模拟时，与风洞洞体耦合振动大导致阵风模拟误差的问题，减少了发生器在风洞内的部件数量，提高了阵风流场品质。本发明包括支撑框架、摆动驱动机构、叶片转轴固定座和叶片，所述支撑框架是由型钢焊接拼制而成的方形框架，在支撑框架上安装有摆动驱动机构，摆动驱动机构和叶片转轴固定座安装在支撑框架上，叶片组件的数量为两组，两组叶片通过转轴安装在叶片转轴固定安装座内，摆动驱动机构用于驱动叶片摆动，两组叶片之间通过连杆连接安装。本发明的阵风发生器占用空间小，结构紧凑，安装简单，成本低。

主权项：1.一种摆动叶片式阵风发生器设计方法，是基于一种摆动叶片式阵风发生器实现的，包括支撑框架1、摆动驱动机构2、叶片转轴固定座3和叶片4，所述支撑框架1是由型钢焊接拼制而成的方形框架，在支撑框架1上安装有摆动驱动机构2；所述摆动驱动机构2包括液压马达5、减速器6、联轴器7、驱动转轴8、转盘9和角度摆动摇杆10，液压马达5与减速器6配合安装，减速器6安装在减速器固定座11上，减速器固定座11通过螺栓固定安装在支撑框架1上，减速器6的输出端通过联轴器7与驱动转轴8连接安装，驱动转轴8通过轴承转动安装在转盘固定座12内，转盘固定座12固定安装在支撑框架1上，驱动转轴8的另一端安装有转盘9，角度摆动摇杆10通过角度变换销钉100安装在转盘9上；所述叶片4包括主动叶片13和从动叶片14，主动叶片13和从动叶片14通过连杆19进行连接，主动叶片13和从动叶片14的两端安装有叶片转轴15，主动叶片13和从动叶片14的两端均通过叶片转轴15转动安装在叶片转轴固定座3内，叶片转轴固定座3固定安装在支撑框架1上；所述主动叶片13上安装有固定端连接件16，固定端连接件16上安装有可转动滑块17，所述角度摆动摇杆10上加工有滑槽18，固定端连接件16上的可转动滑块17设置在滑槽18内；所述主动叶片13和所述从动叶片14的两端均安装有固定端连接件16和游动端连接件20，固定端连接件16和游动端连接件20的本体上加工有叶片安装口21，所述主动叶片13和所述从动叶片14的两端分别通过“螺栓和定位销”安装在固定端连接件16和游动端连接件20的叶片安装口21内；其特征在于，包括以下步骤：步骤一、计算摆动叶片式阵风发生器产生阵风幅值及阵风频率，其中：1阵风幅值与阵风发生器的工作频率计算方式如下：对于离散阵风形式： 其中U为离散阵风模型，s为阵风区域的距离、Uds为设计的阵风速度、H为阵风梯度；设计的最大阵风速度为： Uref为参考阵风速度，Fg为飞行剖面缓和系数，设计时按Fg＝1，H＝350，则此时为试验模型的平均气动弦长，则公式推导为： 而在风洞中：s＝Uref·t4阵风发生器的工作频率为： 步骤二、确定发生器叶片最大角加速度叶片运动方程为 其中A为发生器摆角、ω为角频率、为相位角，对公式6进行一阶求导，获得叶片运动角速度为： 对公式7进行二阶求导获得角加速度 步骤三、采用数值模拟方法获得叶片俯仰力矩系数cm；1生成发生器及风洞几何模型；2进行几何模型的有网格划分，建立有限元模型；3设置模型边界条件；4给定风洞来流风速，发生器运动频率和叶片摆动角度，即可获得叶片俯仰力矩系数cm步骤四、叶片运动时的气动扭矩 其中ρ为空气密度，S是机翼面积；步骤五、根据步骤二获得的发生器叶片最大角加速度和步骤四获得的叶片运动时的气动扭矩计算得出叶片运动的总扭矩为最大扭转力力矩； J为运动结构的转动惯量止之和，即叶片的转动惯量，联轴器的转动惯量和转轴的转动惯量之和；步骤六、计算叶片驱动系统液压马达功率液马达输出扭矩为M＝Dm×Pm×ηm11M2为马达输出扭矩，Dm为马达排量，Pm为马达负载压力，ηm为马达机械效率则马达最大排量为Dm＝MPm×ηm12马达最大流量为Qout＝60×Dm×Ωη13η为马达容积率，Ω为马达最大角速度液压马达的功率为N＝Ps×q60ηb14其中Ps为油源压力，q为液压泵的额定流量，ηb为液压泵的效率。

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