【摘要】：振動(dòng)問(wèn)題一直是直升機(jī)發(fā)展中所面對(duì)的重要難題之一,旋翼是直升機(jī)的最主要振源。主減速器作為旋翼振動(dòng)載荷向機(jī)身傳遞的必經(jīng)路徑,通常在主減與機(jī)身之間連接一套隔振裝置以有效隔離旋翼振動(dòng)載荷。本課題研究應(yīng)用磁流變阻尼器對(duì)直升機(jī)主減系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)控制的基本技術(shù)問(wèn)題,以降低機(jī)身振動(dòng)水平為目標(biāo),分別從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論建模、數(shù)值仿真等方面對(duì)一種應(yīng)用磁流變阻尼器的Stewart半主動(dòng)隔振平臺(tái)進(jìn)行了深入分析,這對(duì)開(kāi)展新型直升機(jī)主減隔振研究具有重要意義。首先,分別從參數(shù)估算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和磁路分析等方面設(shè)計(jì)用于直升機(jī)主減隔振系統(tǒng)的磁流變阻尼器,建立了磁流變阻尼器三維模型,其最大阻尼出力可達(dá)22956N,動(dòng)態(tài)可調(diào)倍數(shù)為11.4倍。然后,以某型直升機(jī)作為隔振設(shè)計(jì)對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用磁流變阻尼器的Stewart半主動(dòng)隔振平臺(tái),以立方結(jié)構(gòu)Stewart平臺(tái)作為基本構(gòu)型,磁流變阻尼器作為半主動(dòng)隔振單元,與彈性套筒并聯(lián)隔振,并進(jìn)行了隔振平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)和支腿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及參數(shù)計(jì)算。基于Newton-Euler法建立了隔振平臺(tái)在工作空間和關(guān)節(jié)空間下的動(dòng)力學(xué)方程,并通過(guò)數(shù)值求解與建模仿真對(duì)比表明:隔振平臺(tái)固有頻率解析解與仿真解基本一致,平臺(tái)6個(gè)方向的激勵(lì)均能在自身方向上產(chǎn)生響應(yīng),驗(yàn)證了理論建模的準(zhǔn)確性。最后,基于天棚阻尼控制設(shè)計(jì)了兩種控制方法:等效天棚阻尼開(kāi)關(guān)控制和等效天棚阻尼模糊控制,分別建立了磁流變阻尼器和直升機(jī)主減隔振平臺(tái)動(dòng)力學(xué)仿真模型,對(duì)隔振平臺(tái)在固定電流時(shí)的被動(dòng)隔振特性以及半主動(dòng)控制下的隔振特性進(jìn)行了分析,仿真表明:隔振平臺(tái)能夠有效抑制旋翼一階通過(guò)頻率23.9Hz的振動(dòng)載荷傳遞,在等效天棚阻尼模糊控制下,隔振效率能夠達(dá)到80%,同時(shí)在高頻區(qū)也獲得了不同程度的隔振效果。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB535;V275.1

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本文編號(hào)：2741959