液弹隔振器非线性传递特性研究

针对液弹隔振器下端空气弹簧变形特点,本研究从液弹隔振器结构模型出发,分析液弹隔振器各部分受力与位移关系,推导考虑和不考虑液弹隔振器下端非线性刚度的运动方程。获得两种条件下液弹隔振器位移传递率,分析存在非线性刚度下位移传递率特性。研究发现:考虑非线性的位移传递率表现出显著的硬化特性,最佳隔振频率随着激振位移幅值增长而增大,隔振频率设计值处的位移传递率随激振位移幅值增长而增大,即隔振效果下降;当液弹隔振器承受较大幅值振动,如激振位移幅值超过10%空气弹簧深度,应当考虑空气弹簧非线性刚度影响。

桨叶的组合共振理论建模与分析

目的对直升机单片桨叶在2个激励力下的组合共振进行理论研究。方法桨叶以固定角速度旋转,视为旋转的细长悬臂梁,受2个不同频率的简谐激励力作用。首先基于哈密顿原理推导旋转梁控制方程,考虑几何大变形和非线性惯性。其次对方程无量纲化,并采用伽辽金法对控制方程进行离散,最后使用摄动法中的L-P法(Lindstedt-Poincare method)对无量纲方程进行求解。结果获得了组合共振产生条件,同时得到了组合共振下的稳态幅频响应和相应的时间历程图。进一步获得了超谐波/次谐波共振与组合共振同时发生的条件,并对组合共振进行了参数分析,探索了各个激励频率成分、阻尼和激振位置等对组合共振的影响。结论当2激励力满足2Ω_(1)±Ω_(2)=ω_(0)、2Ω_(2)±Ω_(1)=ω_(0)或1/2(Ω_(1)±Ω_(2))=ω_(0)其中之一时,旋转梁可能发生组合共振。组合共振响应中,自由振动成分占主导,存在超谐波共振时,组合共振振幅得到进一步增强。

舰载直升机舰面共振非线性建模与分析

本文根据舰载直升机自由着舰特点,为准确预测舰面共振稳定性,提出了考虑部件非线性特性的舰面共振建模与分析方法。舰面共振非线性动力学模型中考虑了舰船运动、粘弹减摆器刚度阻尼非线性动力学特性、旋翼桨叶挥舞摆振运动和气动力的影响,起落架系统的缓冲器和机轮刚度阻尼通过试验数据采用最小二乘法插值获得。仿真分析时,模拟舰船的摇晃运动对机体产生激励载荷,模拟提总距及通过扰动驾驶杆进行周期激励,采用四阶Runge-Kutta法分析基于时域仿真动力系统在扰动下的瞬态响应,从仿真试验曲线看出,自由着舰下全机振动由机身低频振动和起落架高频振动叠加而成,仿真试验能较真实地描绘舰载直升机舰面开车情况。

直升机桨毂双线摆吸振器试验台频率设计与验证

桨毂双线摆吸振器性能试验主要通过地面试验台开展,为防止共振以保证试验安全,需对试验台进行频率设计。文中通过建立试验台动力学模型,设计了弹性支撑刚度,提出了频率调节方案,完成了对试验台的频率设计,实现试验台多频率可调。最后开展试验台频率测定和功能验证试验。试验结果表明,试验台设计频率与实测频率误差为8.16%,具备安全开展桨毂双线摆吸振器性能试验的能力。

随机风场中系留无人机系统运动响应研究

本文建立张紧状态下系留无人机系统运动方程,然后对系统进行模态分析,得到系缆法向频率方程和振型。采用伽辽金法对张紧状态下系留无人机系统的运动方程进行截断处理,得到系留无人机系统离散化方程。基于Davenport脉动风谱,采用谐波叠加法模拟脉动风,考虑随机风荷载的作用,对离散化方程进行数值求解,研究发现:在系缆底端,系缆法向位移的概率密度曲线变化很陡峭,随着系缆位置增加,系缆法向位移概率密度曲线开始变得平缓,说明系缆法向发生较大位移的可能性开始增加,并且系缆法向幅值的变化范围不断增加。研究结果为系留无人机系统的设计提供理论依据。

微尺度悬臂梁非线性振动实验研究与理论分析

为研究微梁非线性振动的尺度效应,采用前后扫频方式,针对不同厚度微尺度金属镍悬臂梁开展了主共振与超谐波共振实验研究,获得了各阶共振幅频特性曲线。建立了考虑几何大变形和非线性惯性效应的修正的偶应力Euler-Bernoulli悬臂梁模型,采用多尺度法中的多维Lindstedt-Poincaré法(多维L-P法)求解理论模型获得了各阶幅频响应方程,并分析了材料尺度常数、阻尼和激励力对系统的影响。通过理论结果与实验结果的对比,验证了微梁非线性振动的尺度效应。实验结果表明,微梁的主共振具有显著的软化特性,微梁的次共振中第二阶、第三阶、第四阶、第五阶和第六阶振动发生超谐波共振。