采用变刚度液弹隔振器的直升机半主动隔振

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1、中图分类号：TB123论文编号：102870118-S060学科分类号：080104硕士学位论文采用变刚度液弹隔振器的直升机半主动隔振研究生姓名孙一方学科、专业工程力学研究方向结构振动控制指导教师夏品奇教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringSemi-activeIsolationofHelicopterVibrationwithVariableStiffnessFluidEla

2、stomerIsolatorAThesisinEngineeringMechanicsbySunYifangAdvisedbyProf.XiaPinqiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南

3、京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2018.3.31南京航空航天大学硕士学位论文摘要在直升机的设计研究过程中，有效利用振动控制手段来降低直升机的振动水平是一项重要的内容。旋翼桨毂激振力是引起直升机机体振动的主要振源，通过主减速器安装结构传递到机身，从而引起机身的振动。液弹隔振器是一种安装在主减速器和机身之间的高效直升机隔振器，能够显著地降低旋翼激振力向机身的传递，从而有效地降低机身的振动水平。本文研究了一种采用变刚度液弹隔振器的直升

4、机主减半主动隔振方法，建立了液弹隔振器的动力学模型，推导了液弹隔振器的动力学方程，分析了液弹隔振器的隔振性能。根据音圈电机作动器的基本工作原理，研究了音圈电机输入电流和变刚度弹簧刚度间的关系，设计了变刚度液弹隔振器的结构和工作原理，为半主动隔振系统的设计提供了控制基础。建立了隔振系统的状态空间模型，利用Simulink仿真软件通过对隔振系统加载单一频率的激励，验证了隔振器能够在隔振频率上取得较好的隔振效果。根据音圈电机的输出特性以及液弹隔振器的隔振原理，设计了采用液弹隔振器的半主动隔振系统，利用MATLAB软件编写了隔振系统的仿真分析程序，通过对系统加载变化的激励，得到了

5、隔振系统在变化激励作用下的力响应结果。仿真结果表明，当外部激振力发生变化时，通过改变音圈电机的输入电流可以控制液弹隔振器中变刚度弹簧的刚度，从而改变隔振系统的隔振频率，使其始终和外激励的频率保持一致，设计的隔振系统能够取得良好的隔振效果，实现半主动隔振。关键词：直升机隔振，液弹隔振器，变刚度，半主动隔振，力传递率I采用变刚度液弹隔振器的直升机半主动隔振ABSTRACTItisimportanttoeffectivelyutilizethevibrationcontrolmethodtoreducethevibrationlevelofhelicopterinthecour

6、seofhelicopterdesignandresearch.Thehubvibrationforceofrotoristhemainvibrationsourceofthehelicopterairframe,andtransmitstothefuselagethroughmaingearboxresultinginthevibrationofthefuselage.Fluidelastomerisolatorisahighlyefficienthelicopterisolatorinstalledbetweenthemaingearboxandfuselageand

7、cansignificantlyreducethetransmissibilityofvibrationforcestothefuselage.Hence,thevibrationlevelofthefuselagecanbereducednotably.Inthisthesis,asemi-activeisolationmethodofhelicoptervibrationwithvariablestiffnessfluidelastomerisolatorhasbeenpresented.Thedynamicmodelof