液弹阻尼器是一种新型的直升机旋翼摆振阻尼器,在粘弹阻尼器的基础上附加了液压减振机构,解决了传统粘弹阻尼器提供阻尼相对较小和液压阻尼器桨根载荷较大的缺点,防止因桨叶的摆振后退型模态与机体耦合而发生动不稳定现象。摆振阻尼器是直升机旋翼系统的关键部件,其刚度和阻尼的动力学特性直接影响到桨叶的摆振运动,对旋翼、旋翼/机体耦合系统稳定性以及气弹振动载荷产生重要影响。本文通过理论分析与模型试验相结合的方法,进行了液弹阻尼器的非线性动力学特性分析与试验研究,建立液弹阻尼器的动力学模型并将其应用于直升机旋翼/机体耦合系统稳定性分析和旋翼系统的气弹振动载荷计算中,研究液弹阻尼器非线性特性对直升机旋翼动力学系统的影响。首先根据液弹阻尼器的工作原理和填充材料的耗能减振机理,通过对比分析液弹阻尼器不同角度的动力学建模方法,基于粘弹材料的非线性ADF模型和液体动力学方程建立了包含参数的液弹阻尼器非线性动力学分析模型,其中模型参数需要结合液弹阻尼器的动力学试验进行识别。模型不仅能够准确反映液弹阻尼器的耗能减振特性,还能正确描述液弹阻尼器非线性的应力——应变关系,适合与旋翼系统的动力学方程集成。进行了液弹阻尼器的动力学特性试验,为液弹阻尼器动力学模型的准确建立提供必要的数据支持。在设计液弹阻尼器原理试验件时,根据模型旋翼摆振阻尼器的设计要求确定液弹阻尼器原理样件的模型结构,并依据参数影响分析结果选择结构几何参数。进行试验件加工时,通过对比分析不同材料的物理化学性质和加工工艺方法,选择试验件的填充材料和加工方法进行液弹阻尼器金属件及金属与橡胶粘接件的加工,并装配完成液弹阻尼器的原理样件。利用液弹阻尼器的原理样件,开展了模拟旋翼摆振阻尼器承受外载荷激励的动力学特性试验。试验测试了液弹阻尼器动力学性能随材料、结构、运动等参数的变化规律,通过对试验数据的分析得到了液弹阻尼器输出刚度、阻尼与输入位移之间的非线性关系。此外,还对比了液弹阻尼器动力学性能测试结果和设计计算结果,验证了液弹阻尼器结构设计方法的可行。针对液弹阻尼器非线性动力学模型中的未知参数,结合遗传算法的基本思想和液弹阻尼器的动力学试验数据,将遗传算法应用于旋翼液弹阻尼器的模型参数识别中。阐述并用算例验证了遗传算法在处理函数优化和参数识别等问题的优势,然后采用遗传算法识别了液弹阻尼器模型参数。将识别参数结果代入液弹阻尼器的模型结构,根据参数模型模拟了液弹阻尼器不同运动状态的动力学特性,通过与试验结果的对比验证了参数识别方法的准确可行和液弹阻尼器动力学模型的有效可靠。最后将液弹阻尼器的动力学模型与直升机旋翼/机体耦合系统以及旋翼结构动力学模型集成,进行了包含液弹阻尼器的直升机旋翼/机体耦合系统稳定性分析和旋翼气弹振动载荷计算,研究了液弹阻尼器非线性特性对系统稳定性、气弹振动载荷的影响。耦合系统的稳定性分析结果表明,液弹阻尼器的计入增加了系统摆振后退型模态阻尼,提高了系统稳定性;采用不同阻尼器模型计算旋翼气弹振动载荷的结果表明精确的摆振阻尼器模型能够提高旋翼振动载荷的计算精度,也验证了本文对液弹阻尼器动力学建模的正确性。此外,还通过对比分析不同液弹阻尼器设计结构的稳定性和动载荷计算结果,得到了液弹阻尼器结构参数对稳定性、动载荷的影响变化趋势。