用于直升机舱内降噪的主/被动复合型主减周期撑杆研究

发布时间：2021-05-20 13:08

　　直升机舱内噪声严重,如何降低直升机舱内噪声水平已成为直升机研制过程中不可忽视的问题。本文以减小直升机主减速器齿轮啮合振动引起的舱内宽频噪声控制问题为背景,通过以振治声的方法研究一种主/被动复合型主减速器周期撑杆的减振及控制特性。主要研究内容包括以下部分:1、提出了一种嵌入压电元件的主/被动复合型主减速器周期撑杆方案。基于谱单元法和传递矩阵法建立了该周期撑杆的动力学分析模型,根据边界条件获得了撑杆的振动传递特性,并提出了前馈微分控制的主动控制方法,为后续样例周期撑杆设计提供理论依据。2、基于Matlab进行了仿真及参数影响规律研究。通过仿真获得了撑杆结构带隙和刚度强度随材料属性、结构尺寸及单元周期数目的变化规律;同时通过有限元软件数值模拟,分析了结构阻尼和控制电压对撑杆带隙的影响规律,为样例周期撑杆设计提供了依据。3、研制了样例周期撑杆,搭建了宽频激振试验系统,开展了样例周期撑杆的振动特性试验研究。试验结果表明:不施加控制电压时,复合型主减周期撑杆在500Hz以后呈现良好的宽频减振特性,对比普通主减撑杆,振动衰减量可达45d B;施加主动控制后的主减周期撑杆,振动带隙起始频率较不施加控制... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 周期结构隔振技术研究
        1.2.2 功能材料在周期结构中的技术研究
        1.2.3 针对直升机主减撑杆进行的隔振技术研究
    1.3 本文研究目的与主要研究内容
第二章 主/被动复合型主减周期撑杆动力学建模与主动控制策略
    2.1 引言
    2.2 主/被动复合型主减周期撑杆方案
    2.3 主/被动复合型主减周期撑杆的动力学模型
        2.3.1 被动子结构
        2.3.2 主动子结构
        2.3.3 单元子结构串/并联传递特性
    2.4 刚度强度模型
        2.4.1 预压缩要求
        2.4.2 刚度分析
        2.4.3 强度分析
    2.5 主动控制策略
        2.5.1 参考信号的获取
        2.5.2 比例微分控制器
    2.6 本章小结
第三章 主/被动复合型主减周期撑杆动力学特性仿真
    3.1 概述
    3.2 压电元件无控状态时的撑杆动力学仿真
        3.2.1 材料参数的影响
        3.2.2 结构参数变化对带隙影响
        3.2.3 串联周期数的影响
    3.3 压电元件主动控制时的撑杆动力学仿真
        3.3.1 阻尼对带隙的影响
        3.3.2 主动控制参数对带隙的影响
    3.4 材料及结构参数对撑杆的刚度强度特性影响分析
        3.4.1 刚度影响因素
        3.4.2 强度影响因素
    3.5 本章小结
第四章 主/被动复合型主减周期撑杆模型试验研究
    4.1 引言
    4.2 复合型主减周期撑杆振动特性试验系统
        4.2.1 试验系统方案
        4.2.2 试验撑杆模型
        4.2.3 激励系统
        4.2.4 测控硬件
        4.2.5 试验系统
    4.3 试验结果与分析
        4.3.1 普通主减撑杆的对照试验
        4.3.2 不施加控制时复合型主减周期撑杆的宽频激振试验
        4.3.3 施加主动控制时复合型主减周期撑杆的宽频激振试验
        4.3.4 试验总结
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3197809