智能彈簧減振系統(tǒng)設(shè)計方法及其在傳動軸系中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文針對采用超臨界設(shè)計方案的直升機尾傳動軸系跨越臨界轉(zhuǎn)速區(qū)時振幅過大，以及直升機機動飛行時尾傳動軸系運動軌跡中心發(fā)生偏移且運動軌跡大小發(fā)生變化等問題，開展智能彈簧減振系統(tǒng)設(shè)計方法及其在傳動軸系中的應(yīng)用研究。研究智能彈簧減振系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的分析方法，探討智能彈簧減振系統(tǒng)的動態(tài)特性、減振性能及其與系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律，建立具有智能彈簧支承的多支點傳動軸系振動分析方法，為智能彈簧減振系統(tǒng)的分析與設(shè)計、多支點傳動軸系的振動控制提供理論與方法。

2、論文的主要研究工作如下：
　　1)針對智能彈簧減振系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)分析問題，推導(dǎo)了智能彈簧減振系統(tǒng)的分段解析解，以相對速度等于0作為切換條件將各段解銜接起來獲得系統(tǒng)的完整響應(yīng)，可以用于系統(tǒng)的精確動力學(xué)行為分析，突破了以往研究中未考慮干摩擦振子自由度的不足；基于等效線性化方法，獲得了智能彈簧減振系統(tǒng)的近似解析解，可快速進行智能彈簧減振系統(tǒng)的頻響特性分析；提出了智能彈簧減振系統(tǒng)的數(shù)值仿真計算流程，可以用于智能彈簧減振系統(tǒng)的復(fù)雜工況分析

3、，從而建立了智能彈簧減振系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的分析體系。
　　2)針對智能彈簧減振系統(tǒng)的減振性能分析問題，分析了單級智能彈簧減振系統(tǒng)的無滑動邊界頻率參數(shù)及其隨系統(tǒng)參數(shù)的演變規(guī)律，剖析了單級智能彈簧減振系統(tǒng)幅頻特性和減振性能的特點以及系統(tǒng)參數(shù)對二者的影響規(guī)律；分析了基礎(chǔ)柔性對智能彈簧減振系統(tǒng)減振性能的影響，討論了兩級智能彈簧減振系統(tǒng)的減振性能及其與系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊且間隙調(diào)整方便的智能彈簧減振裝置結(jié)構(gòu)，通過試驗驗證

4、了部分理論研究成果。
　　3)針對智能彈簧減振系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計問題，提出了一種基于幅頻特性曲線簇公共點的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計方法和一種以完全結(jié)合時系統(tǒng)的減振性能最優(yōu)為目標的優(yōu)化設(shè)計方法，前者可實現(xiàn)以最優(yōu)控制力最小或輔助系統(tǒng)質(zhì)量最輕為目標，為智能彈簧減振系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計提供了參考。
　　4)針對智能彈簧支承傳動軸系的減振問題，通過比較Rayleigh傳動軸模型和Timoshenko傳動軸模型的臨界轉(zhuǎn)速、穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)和跨臨界瞬態(tài)響應(yīng)的分析

5、結(jié)果，選擇了適合智能彈簧支承傳動軸系動力學(xué)分析的傳動軸模型；建立了智能彈簧支承傳動軸系的動力學(xué)模型，分析了智能彈簧支承傳動軸系的減振性能，探討了輔助支承參數(shù)對減振性能的影響；推導(dǎo)了智能彈簧支承完全結(jié)合力的計算公式，討論了輔助支承參數(shù)對完全結(jié)合力的影響；研究了智能彈簧支承參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計方法；分析了多支點傳動軸系中智能彈簧支承的安裝位置與數(shù)量對減振性能的影響規(guī)律，為多支點傳動軸系中智能彈簧支承的配置提供了參考和依據(jù)；提出了一種智能彈簧支承結(jié)