直升机振动问题一直都困扰着直升机的发展,随着智能材料的发展,越来越多的主动控制方法应用于直升机旋翼。其中主动扭转智能旋翼是其中的一个研究热点,它通过控制桨叶主动扭转变形来改变旋翼上的气动力分布,从而影响直升机的振动载荷。本文首先开展了桨叶扭转变形对桨叶气动力的影响分析。分析了主动扭转桨叶在有气动载荷作用时在不同电压驱动下的扭转变形效果及桨叶扭转变形对气动力的影响。结果表明,桨尖扭转角随驱动电压的升高而逐渐增大;在同一迎角不同电压驱动下,升力系数最大可以提高0.4左右,而对阻力系数和力矩系数影响不大。最后为得到任意状态下桨叶扭转的气动特性,建立了径向基函数代理模型。为研究主动扭转智能旋翼对桨叶振动载荷的影响,建立了气弹耦合动力学分析模型。首先建立了一套用来描述旋翼运动姿态及桨叶发生弹性变形后任意一点位置的坐标体系,然后分别推导出桨叶动能、应变能以及气动力虚功并根据哈密顿原理建立了旋翼动力学方程,最后给出了旋翼气弹耦合的分析方法,并分析了桨叶扭转对桨叶剖面载荷的影响。最后设计了一种主动扭转桨叶模型。首先建立了热弹比拟的方法用来分析压电材料,并通过悬臂梁弯曲实验进行了验证。然后通过分析宏纤维压电复合材料(MFC)不同的铺设方式对结构变形的影响,确定了双层反对称的铺设方式应用于桨叶扭转变形。最后分析了主动桨叶在不同电压下的扭转变形。