机体振动响应预测与减振分析

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1、总第182期2015年第1期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．182NO．12015文章编号：1673-1220(2015)01-013-06机体振动响应预测与减振分析朱艳，凌爱民，陈全龙(中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室，江西景德镇333001)摘要给出了主传递通道隔振、振源控制、机身振动控制系统和机体结构的动力学建模方法，利用减振系统与机体结构耦合动力学模型，根据减振目标和要求，得到最佳减振设计参数，为研究确定商升机减振系统综合设计方案提供分析方法。关键词主传递通道隔振；振源控制；机体振动控制；有限元建模；减振综合分析

2、中图分类号：V214．3+3文献标识码：AFuselageVibrationResponseForecastandVibrationReductionl沁searchZHUYan，LINGAimin，CHENQuanlong(ScienceandTechnologyonRotorcrdtAeromechanicsLaboratory，CHRDI，Jingdezhen333001，China)AbstractInthispaper，thevibrationisolationsystemofthemaintransmissionunit，thevibrationsour

3、cecontrolsystem，thefuselagevibrationcontrolsystemsandfuselageconfigurationwereintro-duced，andthemodelingmethodswerepresented．Withthecouplingvibrationcontrolsystemsandfuselageconfiguration，thebestvibrationcontroldesignparameterswerecomputedbasedonthevi-brationtargetandrequire．Thismethod

4、couldbeusedforintegrationdesignofthehelicoptervibra-tioncontrolsystems．Keywordsmaintransmissionunitvibrationisolation；vibrationsourcecontrol；fuselagevibrationcontrolsystems；finiteelementmodeling；vibrationcontrolintegrationanalysis0引言直升机振动的特点是典型的周期振动KNI-I与随机振动叠加，旋翼振动载荷是最主要的振源，特别是NQ振动载荷引

5、起的机体、部件系统振动，占总量值的90％以上，在所关心的频率范围内(60Hz内)，有时成为严重影响直升机性能发挥和研制计划的核心问题之一。旋翼的振动载荷在桨毂上合成六个分量的力和力矩，通过主减与机体的安装结构传递到机体上，是引起全机整体振动的最主要振源。其主振频率NQ的振动量值占绝对部分，高于其它频率成分一个量级以上。因此，在桨毂、主减与机体的安装结构以及机体结构上综合应用各种主／被动振动控制技术，降低全机或机身关键区域的振动水平，是收藕日期：2014—08—26作者简介：朱艳(1983一)，女，江西高安人，硕士，研究方向：直升机旋翼／机身耦合动力学。·14·直升机

6、技术总第182期直升机振动控制最有效的设计措施。直升机上已成熟应用的和正在研究的振动控制技术，按其特点可分为三种，振源控制技术：桨毂吸振器、IBC和智能旋翼(ACF)；传递通道隔振技术：主减：V／被动隔振技术；机体结构振动控制技术：被动／主动控制技术⋯。实现直升机低振动水平设计目标，除了设计配置好旋翼桨叶和机体结构振动特性外，根据直升机旋翼载荷的特点，综合应用减振技术是直升机振动控制设计的重要技术途径。而建立包括振源控制、主传递通道隔振和机体振动控制系统于一体的振动控制动力学综合分析模型，是进行直升机振动控制综合设计的关键。本文首先介绍直升机振动控制动力学综合建模思

7、路，给出了主传递通道隔振、振源控制、机身振动控制系统和机体结构的动力学建模方法。然后根据减振目标和要求，对各种减振系统各自的以及相互相结合情况下的减振效率进行分析和优化，对比了各种减振综合设计方案的优劣。该减振综合设计技术可为直升机减振设计提供分析手段。1动力学建模直升机在飞行状态下，各片桨叶的振动载荷在桨毂处合成、滤波，再经桨毂传向机体，引起整机振动。为了准确评估减振系统对机体振动特性的影响，需要建立有效的动力学分析模型，并依据振动控制目标进行减振系统设计和机体动力学综合分析，优选减振系统设计参数。建立减振系统与机体结构耦合动力学分析模型的思路如下：1)建立机