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直升机主减磁流变隔振系统的研究

发布时间:2020-07-05 02:37
【摘要】:振动问题一直是直升机发展中所面对的重要难题之一,旋翼是直升机的最主要振源。主减速器作为旋翼振动载荷向机身传递的必经路径,通常在主减与机身之间连接一套隔振装置以有效隔离旋翼振动载荷。本课题研究应用磁流变阻尼器对直升机主减系统进行振动控制的基本技术问题,以降低机身振动水平为目标,分别从结构设计、理论建模、数值仿真等方面对一种应用磁流变阻尼器的Stewart半主动隔振平台进行了深入分析,这对开展新型直升机主减隔振研究具有重要意义。首先,分别从参数估算、结构设计和磁路分析等方面设计用于直升机主减隔振系统的磁流变阻尼器,建立了磁流变阻尼器三维模型,其最大阻尼出力可达22956N,动态可调倍数为11.4倍。然后,以某型直升机作为隔振设计对象,设计了一种应用磁流变阻尼器的Stewart半主动隔振平台,以立方结构Stewart平台作为基本构型,磁流变阻尼器作为半主动隔振单元,与弹性套筒并联隔振,并进行了隔振平台总体结构和支腿结构设计以及参数计算。基于Newton-Euler法建立了隔振平台在工作空间和关节空间下的动力学方程,并通过数值求解与建模仿真对比表明:隔振平台固有频率解析解与仿真解基本一致,平台6个方向的激励均能在自身方向上产生响应,验证了理论建模的准确性。最后,基于天棚阻尼控制设计了两种控制方法:等效天棚阻尼开关控制和等效天棚阻尼模糊控制,分别建立了磁流变阻尼器和直升机主减隔振平台动力学仿真模型,对隔振平台在固定电流时的被动隔振特性以及半主动控制下的隔振特性进行了分析,仿真表明:隔振平台能够有效抑制旋翼一阶通过频率23.9Hz的振动载荷传递,在等效天棚阻尼模糊控制下,隔振效率能够达到80%,同时在高频区也获得了不同程度的隔振效果。
【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】:2018
【分类号】:TB535;V275.1

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本文编号:2741959


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