基于频响函数的某直升机尾传动轴系非线性模态分析

发布时间：2020-05-22 00:25

【摘要】：传统的直升机尾传动轴系的研究主要是以线性理论为主。然而,受到中间膜片联轴器连接方式、粘性阻尼器支承刚度等方面的影响,尾传动轴系在激励幅值较大时会逐渐呈现非线性的动力学特征,需要对尾传动轴系中存在的非线性进行研究。本文针对尾传动轴系开展线性和非线性模态试验,提出了基于标准模态试验数据识别尾传动轴系非线性模态参数的方法,结合有限元仿真以及模型修正技术,准确的识别出尾传动轴系存在的非线性,为进一步精确研究直升机尾传动轴系的动力学特性奠定了基础。论文的研究,对直升机的动力学设计具有重要的理论意义和重要的工程实用价值。本文的主要研究内容如下:(1)提出了基于频响函数识别直升机尾传动轴系非线性模态的方法,并通过仿真测试来定性和定量地验证非线性模态测试方法的准确性,最终将非线性模态测试方法应用于尾传动轴系的非线性模态参数识别。(2)按照从部件到整体的思路,先后对尾传动单根轴、连接后的尾传动轴系、阻尼器支承状态下的尾传动轴系开展低激励水平下的线性模态试验,并分别建立起尾传动轴系的有限元实体模型和简化模型。基于模态试验数据,验证了实体模型的精确性,同时对简化模型的相关参数进行修正,得到了在不同状态下准确的尾传动轴系简化模型。(3)在自由—自由状态下对尾传动轴系开展不同激励幅值下的非线性模态试验,分别沿水平和竖直方向激励轴系,识别出尾传动轴系连接处的非线性模态参数。在此基础上,结合建立的自由—自由状态下的尾传动轴系简化模型,识别出尾传动轴系连接处的非线性刚度参数。(4)在支承状态下对尾传动轴系开展不同激励幅值下的非线性模态试验,分别沿水平和竖直方向激励轴系,识别出尾传动轴系支承处的非线性模态参数。在此基础上,结合建立的支承状态下的尾传动轴系简化模型,进一步识别出其支承处的非线性刚度参数。
【图文】：

基于频响函数的某直升机尾传动轴系非线性模态分析感器，会耗时耗力，且不方便。（2）即时分析，激光测量扫描所有的测点，可以在很完成，数据采集分析系统就可以对采集到的激励力、速度响应数据进行分析，得到所速度频响函数，进一步识别轴系的线性模态参数，如结构的模态频率、阻尼比和振型

基于频响函数的某直升机尾传动轴系非线性模态分析进行网格划分。网格划分是有限元计算准确的前提，如果网格划分的很，但是会消耗大量的时间，以及当网格达到一定精度，有限元的计算结网格划分的很粗，计算的结果就不那么准确。因此有必要根据实际几何行不同的网格划分。这里使用了两种网格划分尺寸：对轴身使用的 10m性阻尼器和花键接头的一端使用 4mm 的四面体网格。划分网格并赋予限元模型如图 3. 2 所示。图 3. 2 单根尾传动轴的有限元模型，，不添加约束，通过有限元计算得到 1000Hz 以内的固有频率和模态振型扭转模态以及重模态，得到与模态试验相对应的 5 阶频率和振型，如图态试验的 3-5 阶的弯曲振型是轴的周向波动引起的。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V275.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴胜军;;汽车传动轴系动态拆装的制作[J];机械设计与制造;2008年01期

2 张松鹤;万向节传动轴系安装型式的分析与改进[J];舰船科学技术;1988年03期

3 吴成平;吴德志;蒋小龙;欧阳雁峰;;混凝土泵车底盘传动轴系布局研究[J];建筑机械;2015年01期

4 韩明磊;李媛华;陈鑫海;范春利;;中型载货车传动轴系布置优化分析[J];汽车实用技术;2018年16期

5 张成茂;瞿建忠;;传动轴系万向节十字头磨损原因分析及预防措施探索[J];科技创业家;2014年09期

6 吴胜军;;基于虚拟样机技术的汽车传动轴系的运动仿真方法[J];拖拉机与农用运输车;2008年03期

7 朱海兵;叶明;;汽油发动机台架试验传动轴系可靠性提升的研究[J];汽车与新动力;2018年03期

8 陈建平;崔永鹏;;基于传递矩阵法的冷却塔风机传动轴系模态分析[J];机械设计与制造;2015年07期

9 张小婵;陆丹丹;李钢;李友峰;薛良君;仲怀清;;机车柴油发电机组传动轴系的轴向振动研究及优化设计[J];传动技术;2018年03期

10 陈康生;张华军;许国东;;风电机组的软切入控制及其对传动轴系的影响[J];能源工程;2009年06期

相关会议论文 前1条

1 耿厚才;饶柱石;崔升;;船舶传动轴系的动态建模与实验验证[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年

相关重要报纸文章 前2条

1 记者 刘志良;淄柴中标船用大型传动轴系项目[N];中国船舶报;2008年

2 记者 刘颖;晟达传动半年销售额破500万欧元[N];中国船舶报;2010年

相关博士学位论文 前1条

1 许兆棠;多支点传动轴动力学的研究[D];南京航空航天大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 单卫东;基于频响函数的某直升机尾传动轴系非线性模态分析[D];南京航空航天大学;2019年

2 闫冠宇;某重载车传动轴振动分析及优化设计[D];吉林大学;2018年

3 杨帆;基于虚拟样机技术的微型车传动轴系振动分析及优化[D];广西科技大学;2014年

4 刘欢;汽车传动轴系应力应变测试方法研究[D];武汉理工大学;2012年

5 袁庆麟;直升机尾传动轴系动力学特性研究[D];大连海事大学;2016年

6 宋兴武;直升机尾传动轴系设计[D];哈尔滨工程大学;2007年

7 彭杰;某型直升机主减速器分扭传动轴系热分析研究[D];中南大学;2014年

8 杨鹏;全回转推进器圆锥滚子轴承特性分析与传动轴系振动性能研究[D];华中科技大学;2015年

9 庞进友;履带式车辆主传动系统失效分析及扭振仿真研究[D];山东理工大学;2006年

10 王锡龙;粘弹性减振器对直升机传动轴系动力学特性的影响研究[D];南京航空航天大学;2012年

本文编号：2675145