裝機(jī)條件下渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)傳遞與隔振方法研究.pdf

1、直升機(jī)的振動(dòng)水平是影響整個(gè)系統(tǒng)安全性、舒適性、使用壽命以及機(jī)載各設(shè)備儀表工作可靠性的主要因素，而發(fā)動(dòng)機(jī)是直升機(jī)振動(dòng)與噪聲的主要來源，發(fā)動(dòng)機(jī)向直升機(jī)的振動(dòng)傳遞是目前直升機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)的研究重點(diǎn)。一般而言，只有發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向振動(dòng)會(huì)對(duì)機(jī)身產(chǎn)生顯著的影響，而其橫向振動(dòng)主要源于轉(zhuǎn)子的不平衡激振力。本文針對(duì)轉(zhuǎn)子不平衡激振下渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)向直升機(jī)的振動(dòng)傳遞問題，根據(jù)傳統(tǒng)的傳遞路徑分析方法（TransferPath Analysis，TPA），開展了渦

2、軸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化模型的振動(dòng)傳遞路徑分析，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)上各目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行了振動(dòng)響應(yīng)預(yù)測(cè)，并對(duì)各傳遞路徑進(jìn)行了振動(dòng)貢獻(xiàn)量分析。同時(shí)，基于TPA方法的載荷識(shí)別結(jié)果，對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)的隔振設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析與評(píng)估。主要工作和結(jié)論如下：
　?。?）對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)承力與安裝系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出定軸式渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，并針對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ烷_展了振動(dòng)傳遞路徑分析。結(jié)果表明：通過斜撐桿支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)可近似看作并聯(lián)的彈簧-阻尼系統(tǒng)；不同工

3、況下，各傳遞路徑的載荷均以基頻激勵(lì)為主，二倍頻激勵(lì)次之，其它頻率點(diǎn)的激勵(lì)均相對(duì)較?。煌ㄟ^傳統(tǒng)TPA方法得到的合成振動(dòng)與實(shí)際結(jié)果吻合較好。
　?。?）通過路徑貢獻(xiàn)量云圖和振動(dòng)貢獻(xiàn)矢量疊加圖對(duì)各傳遞路徑進(jìn)行了振動(dòng)貢獻(xiàn)量分析，結(jié)果表明：對(duì)于帶冗余桿支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)，對(duì)目標(biāo)點(diǎn)振動(dòng)響應(yīng)起主導(dǎo)作用的環(huán)節(jié)包括系統(tǒng)本身的傳遞特性和轉(zhuǎn)子激振力；對(duì)于不帶冗余桿支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)，目標(biāo)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)主要源于轉(zhuǎn)子的不平衡激振力，需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡實(shí)

4、驗(yàn)。
　?。?）基于發(fā)動(dòng)機(jī)支撐系統(tǒng)用隔振器的技術(shù)需求和現(xiàn)有類型，確定高阻尼硅橡膠隔振器作為備選方案。對(duì)于帶冗余桿支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)承力與安裝系統(tǒng)，基于TPA方法的載荷識(shí)別結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)的有限元模型進(jìn)行了模態(tài)分析和工況響應(yīng)分析，結(jié)果表明：除冗余桿以外，其余兩根桿軸向振動(dòng)的仿真與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了仿真模型的可靠性；基于隔振器的減振原理，通過有限元法對(duì)斜撐桿與機(jī)匣連接處的隔振器進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，確定了隔振器的彈性系數(shù)、阻尼系數(shù)對(duì)隔振系數(shù)的影