裝機條件下渦軸發(fā)動機的振動傳遞與隔振方法研究.pdf

1、直升機的振動水平是影響整個系統(tǒng)安全性、舒適性、使用壽命以及機載各設(shè)備儀表工作可靠性的主要因素，而發(fā)動機是直升機振動與噪聲的主要來源，發(fā)動機向直升機的振動傳遞是目前直升機/發(fā)動機一體化設(shè)計的研究重點。一般而言，只有發(fā)動機的橫向振動會對機身產(chǎn)生顯著的影響，而其橫向振動主要源于轉(zhuǎn)子的不平衡激振力。本文針對轉(zhuǎn)子不平衡激振下渦軸發(fā)動機向直升機的振動傳遞問題，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)動機簡化模型的振動傳遞路徑分析，對發(fā)動機安裝系統(tǒng)上各目標點進行了振動響應預測，并對各傳遞路徑進行了振動貢獻量分析。同時，基于TPA方法的載荷識別結(jié)果，對渦軸發(fā)動機安裝系統(tǒng)的隔振設(shè)計進行了分析與評估。主要工作和結(jié)論如下：
　?。?）對渦軸發(fā)動機承力與安裝系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)進行分析，設(shè)計出定軸式渦軸發(fā)動機系統(tǒng)的簡化模型，并針對試驗模型開展了振動傳遞路徑分析。結(jié)果表明：通過斜撐桿支撐的發(fā)動機安裝系統(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為主，二倍頻激勵次之，其它頻率點的激勵均相對較?。煌ㄟ^傳統(tǒng)TPA方法得到的合成振動與實際結(jié)果吻合較好。
　　（2）通過路徑貢獻量云圖和振動貢獻矢量疊加圖對各傳遞路徑進行了振動貢獻量分析，結(jié)果表明：對于帶冗余桿支撐的發(fā)動機安裝系統(tǒng)，對目標點振動響應起主導作用的環(huán)節(jié)包括系統(tǒng)本身的傳遞特性和轉(zhuǎn)子激振力；對于不帶冗余桿支撐的發(fā)動機安裝系統(tǒng)，目標點的振動響應主要源于轉(zhuǎn)子的不平衡激振力，需要對轉(zhuǎn)子進行動平衡實

4、驗。
　?。?）基于發(fā)動機支撐系統(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。對于帶冗余桿支撐的發(fā)動機承力與安裝系統(tǒng)，基于TPA方法的載荷識別結(jié)果，對系統(tǒng)的有限元模型進行了模態(tài)分析和工況響應分析，結(jié)果表明：除冗余桿以外，其余兩根桿軸向振動的仿真與試驗結(jié)果吻合較好，驗證了仿真模型的可靠性；基于隔振器的減振原理，通過有限元法對斜撐桿與機匣連接處的隔振器進行了參數(shù)設(shè)計，確定了隔振器的彈性系數(shù)、阻尼系數(shù)對隔振系數(shù)的影