一种新型减振环的动力学建模和仿真分析

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangbintian
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直升机传动系统中高速的旋转部件如齿轮、轴、轴承、叶片等产生的周期力会通过轴承传递到整个机体。这些振动使配合松动,降低传动效率,高频的振动会产生结构噪声,降低机组人员的舒适性。压电堆叠作为减振材料具有附加体积和质量小、刚度大、可靠性高的优点,压电分流技术阻尼参数可调,在较宽频带内阻尼特性良好。因此本文基于压电堆叠分流电路消耗振动能量的原理,设计一种新型的能够安装在任意两旋转结构件间的减振器。  首先设计减振环的结构形式,内外圈和压缩笼将径向振动力转化为轴向压电堆叠压力,振动能量被分流电路消耗产生阻尼效果。然后将压电堆叠分流电路建模成具有刚度和损耗因子两参数的复弹簧,将之与减振环框架的机电模型结合,建立了减振环的动力学分析模型。得到了减振环的刚度和损耗因子两个性能指标和压缩笼链接角度、压缩笼与减振环刚度比、压电堆叠机电耦合系数之间的关系。减小链接角度和刚度比,选用机电耦合系数大的压电堆叠都有利于提高减振环的性能,其中后者效果最为明显。应用有限元软件Nastran对减振环进行静力分析,验证了变形局部假设和压缩笼刚度线性假设的合理性,得到分析模型的误差来源于链接的弯曲变形。最后考虑到隔振被动控制环境适应性差的局限性,引入基于 LMS的自适应前馈控制,将系统模型在simulink平台仿真,结果表明自适应主动控制减振环对传动轴有效隔振,响应快。
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