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压电除冰系统中压电元件尺寸对界面剪切应力的影响

李宁  胡俊辉  黄卫清  朱春玲  赵淳生  
【摘要】:由于飞行条件(低空、高湿度)的原因,直升机主旋翼比其它固定翼飞行器更有结冰的危险。为满足直升机全天候飞行的要求,必须对桨叶采取防/除冰措施,现有的桨叶除冰方法很多,优缺点参差不齐,其中电热除冰是较为应用广泛的一种,但是其功率损耗性较大,近些年来,随着压电技术的发展,振动剪切力除冰因其理论低功率损耗,微纳米级振动不会改变翼型(较气动除冰)等诸多优点,越来越受到人们的关注。本文针对OA212翼型的直升机桨叶,采用压电陶瓷逆压电效应在桨叶前缘包层上的冰层中产生受迫振动,使冰与包层间剪切应力大于冰的黏附应力,从而达到防/除冰目的。在本研究工作中,首先应用ANSYS研究了压电陶瓷厚度长度对旋翼冰层交界面剪应力的影响,然后分析剪切应力与频率的关系。在上述工作的基础上,得到了单个压电陶瓷驱动条件机翼覆冰层表面应力分布情况。

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