旋翼液弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析

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1、第43卷第3期2011年6月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．43No．3Jun．2011旋翼液弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析武坤杨卫东(南京航空航天大学直升机旋翼动力学重点实验室，南京，210016)摘要：在时城内建立了液弹阻尼器的数学模型，利用筒式液弹阻尼器试验件，进行液弹阻尼器动力学特性试验，研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响；并基于试验数据，进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果

2、衰明，液弹阻尼嚣的动力学性能稳定，耗能能力强。通过液弹阻尼嚣模型重构曲线与试验曲线的比较，证实了本文模型能够模拟液弹阻尼嚣的动力学特性，可用于带液弹阻尼器的直升机旋翼系统气弹稳定性分析。关键词：直升机；旋翼；液弹阻尼器；非线性ADF模型；动力学性能中图分类号：V216．2文献标识码：A文章编号：1005—2615(2011)03—0318—06ModelExperimentonNonlinearDynamicsCharacteristicsofRotorFluidlasticDamperWuShen，YangW

3、eidong(ScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechaniesLaboratory，NaniingUniversityofAeronautics&Astronautics，Naniing，210016，China)Abstract：ThemathematicmodeloffluidlasticdamperiSestablishedintimedomain．Adynamicscharac—teristicexperimentonhelicoptertubularfluid

4、lasticdamperiscarriedout．Influencesofconfigurationandmotionparametersondynamiccharacteristicsoffluidlasticdamperarestudied．Accordingtoexperimen—taldata，parametersofthenonlinear(ADF)modelareidentified．Resultsshowthatthecapacityofen．ergydissipationanddynamicsp

5、erformancefluidlasticdamperarebetterthanthatofelastomericdamper．Hysteresis100psoffluidlasticdampermodelmatchwellwiththeexperimentalcurves．ItindicatestheavailabilityofthenonlinearADFmodel．Experimentalandanalyticalresultsdemonstratethatthenon—linearADFmodelcan

6、beusedinaeroelasticanalysisofhelicopterrotorwithfluidlasticdamper．Keywords：helicopter；rotor；fluidlastiedamper；nonlinearADFmodel；dynamiccharacteristics直升机旋翼摆振阻尼器是直升机旋翼系统的关键部件之一，为旋翼桨叶的摆振运动提供附加阻尼、匹配刚度，防止因桨叶的摆振后退型模态与起落架或机体耦合而发生动不稳定现象[1]。阻尼器的型式有摩擦阻尼器、液压阻尼器、粘弹阻尼器、

7、液弹阻尼器等多个种类。相比摩擦和液压阻尼器而言，粘弹阻尼器结构简单、可靠性高、维护性好，但是粘弹阻尼器能够提供的阻尼相对较小；而典型的液压阻尼器在小振幅的时候弹性刚度和阻尼都是随着频率增大而减小的，有时难以满足需求。因此，需要一种既结构简单、维护性好，又能提供较大阻尼的新型阻尼器，以满足先进直升机的需求。液弹阻尼器就是符合这一要求而出现的阻尼器，它综合了液压阻尼器和粘弹阻尼器的优点，利用弹性体剪切变形提供弹性刚度和部分阻尼，同时利用粘性液体流动提供高阻尼[2]。波音公司为RAH66攻击直升机研制了带液弹阻尼器的

8、无轴承旋翼系统，并于1990"-,1995年间，基金项目：南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金(BCXJ09—03)资助项目。收稿日期：2010—11—16；修订日期：2011—03—14通讯作者：杨卫东，男，教授，博士生导师，1967年生，E—mail：ywdae@nuaa．edu．cn。第3期武砷．等；旋翼藏弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析319在v／STOL风洞对分别