基于壓電堆的智能旋翼高效驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、智能旋翼技術(shù)是目前直升機(jī)界的研究熱點(diǎn)。智能旋翼在直升機(jī)的減振降噪等方面具有很大的潛能。本文對智能旋翼的研究主要是面向真實(shí)翼型的主動(dòng)后緣襟翼智能旋翼驅(qū)動(dòng)器模型設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。 主動(dòng)后緣附翼控制是一種較新的旋翼減振系統(tǒng)，它通過控制后緣附翼的偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)槳葉的氣動(dòng)載荷，實(shí)現(xiàn)對機(jī)體激振力主要諧波分量的主動(dòng)抵消。同其它智能旋翼方案一樣，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵。本文首先對壓電智能材料進(jìn)行研究，根據(jù)壓電陶瓷的特點(diǎn)，采用電學(xué)并聯(lián)、力學(xué)串聯(lián)的設(shè)

2、計(jì)模式，提出一種壓電堆主動(dòng)驅(qū)動(dòng)部件，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)三角形放大原理，設(shè)計(jì)了推挽式雙X 放大機(jī)構(gòu)，并將壓電堆主動(dòng)件應(yīng)用于推挽式雙X 機(jī)構(gòu)，形成了推挽式雙X驅(qū)動(dòng)器。 對于推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器，初步分析了其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，建立相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，從理論上求證了推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器能夠提供雙向的作用力和位移輸出。進(jìn)而研究旋翼動(dòng)力學(xué)模型，將推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器模型作為后緣附翼的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分析旋翼的氣動(dòng)性能，仿真運(yùn)算結(jié)果表明，后緣附翼智能槳

3、葉在各方面的性能都有顯著的提高。 對推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了原理性試驗(yàn)研究，測試推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)輸出，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的合理性。首先對壓電堆進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證壓電材料的性能參數(shù)；再對推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器施加不同的靜電壓驅(qū)動(dòng)它，驗(yàn)證作動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力，最后對推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器輸入不同頻率的電壓驅(qū)動(dòng)，測量該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，試驗(yàn)均采用激光測試儀測量推挽式雙X 驅(qū)動(dòng)器的輸出特性。將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相比較，試驗(yàn)取得了令人滿意的