飞机发动机安装系统隔振设计及振动特性分析

针对航空发动机振动值过大导致飞机总体振动水平过高等问题,以某型飞机涡扇发动机安装系统为研究对象,为提高其隔振性能,对安装系统进行六自由度隔振设计,并分析其振动特性。基于弹性中心理论及能量解耦原理,以发动机隔振器三轴静刚度为设计参数,对安装系统固有频率和解耦率进行优化配置,为隔振器的结构设计提供了参数输入,并研究了六自由度振动传递率,验证其隔振效果。结果表明,发动机安装系统前六阶固有频率均在50 Hz以下,固有频率分配合理,各向解耦率均达到85%以上,在发动机一阶固有频率(150 Hz)处各向振动传递率均接近0,发动机安装系统隔振设计满足系统技术要求,验证了设计方法的有效性。     

涡桨发动机安装系统动力学设计方法

针对涡桨发动机安装问题,提出一种动力学设计方法,实现了发动机隔振器的刚度优选。首先,推导了考虑耦合前后的振动传递率及发动机低频位移的计算公式。然后,利用提出的方法优选了一组五点安装隔振器的刚度并进行评估计算。结果表明:发动机安装系统满足主要激励频率的隔振要求,侧向和垂向获得了独立振动,其他方向的振动解耦率达93%以上,振动传递率计算中应特别考虑耦合对较小激励方向的影响。     

涡桨发动机橡胶隔振器设计方法研究

在现有简单规则橡胶隔振器刚度计算公式的基础上,采用有限元方法推导了一种航空发动机橡胶隔振器的三向刚度计算公式;并利用所得公式对给定刚度需求的隔振器进行了形状、尺寸和硬度等参数的逆向设计。结果表明:与数值解相比,推导所得公式的计算结果误差小于3%。由参数设计得到隔振器的三向刚度与目标三向刚度的误差分别为0.7%、4.2%、1.6%,满足隔振器设计的工程精度要求,为本类橡胶隔振器的工程研制提供了一种新方法。     

连接球铰参数对涡扇发动机安装系统动力学特性参数影响

连接球铰作为涡扇发动机铰接连杆式安装系统的主要连接结构,其间隙引起的非线性接触对安装系统动力学特性的影响有必要展开研究。以某涡扇发动机所采用的铰接连杆式安装系统为背景,基于∏相似定理建立了该安装系统的缩比模型,进一步采用多体动力学方法对其进行动力学建模,并采用赫兹接触模型及库伦模型描述连接球铰间的接触碰摩,通过仿真分析,获得了模型中主要参数对安装系统振动传递的影响曲线。结果表明:振动传递过程中,影响系统振动传递率的关键参数是连接球铰的接触刚度、阻尼及摩擦系数,其中接触刚度对系统固有频率有较大影响,阻尼及摩擦系数对系统固有频率处幅值有较大影响。     

连接球铰参数对涡扇发动机安装系统动力学特性的影响

连接球铰作为涡扇发动机铰接连杆式安装系统的主要连接结构,其间隙引起的非线性接触对安装系统动力学特性的影响有必要展开研究。以某涡扇发动机所采用的铰接连杆式安装系统为背景,基于∏相似定理建立了该安装系统的缩比模型,进一步采用多体动力学方法对其进行动力学建模,并采用赫兹接触模型及库伦模型描述连接球铰间的接触碰摩,通过仿真分析,获得了模型中主要参数对安装系统振动传递的影响曲线。结果表明:振动传递过程中,影响系统振动传递率的关键参数是连接球铰的接触刚度、阻尼及摩擦系数,其中接触刚度对系统固有频率有较大影响,阻尼及摩擦系数对系统固有频率处幅值有较大影响。     

发动机隔振系统解耦理论分析

运用达朗贝尔原理,建立了发动机隔振系统的动力学方程,彻底解决了发动机支承系统的解耦设计问题,给出了任意发动机均可确定其最佳弹性支承点的求解和设计方法。     

汽车发动机悬置系统研究进展

 汽车发动机悬置系统对汽车NVH 性能的提升起着非常关键的作用。汽车的高速、大功率和轻量化发展对悬置系统的隔振性能提出了更为严格的要求。发动机悬置系统设计与优化是改善汽车乘坐舒适性、行驶平顺性以及整车的NVH 性能的重要技术措施之一。本文介绍6 种典型汽车发动机悬置系统橡胶元件设计方法的原理和不足,并对悬置系统设计的发展趋势进行展望,以为汽车发动机悬置系统的设计研究提供理论参考。     

柔性基础上主动隔振执行器安装方式的动力学研究

研究了积极隔振和消极隔振情况下，柔性基础上主动隔振执行器在并联结构安装方式和基础消振结构安装方式下的动力学特性，分析比较了不同安装方式的主动控制力与被动隔振系统及柔性基础之间的参数关系，为主动隔振器安装方式的选取提供了科学依据。     

大功率涡桨发动机整机吞砂试验装置设计与研究

吞砂试验作为新型发动机设计定型必须考核项目之一,其主要考核涡桨发动机在吞咽砂尘后工作能力。但目前尚无针对大功率涡桨发动机吞砂试验需求的吞砂设备。针对此情况,设计了新型吞砂试验装置,重点研究了砂桶、进给运动机构、刮砂机构的设计方法,分析了混合器和分配器中砂尘的运动轨迹,对滚珠丝杆驱动能力和安装支架结构强度进行了校核,并且在涡桨发动机轴功率试车台完成了整机吞砂试验。试验结果表明:随着吞砂时间的增加,发动机功率衰减,耗油率增加,证明设计的吞砂试验装置满足发动机试验要求。可见该套吞砂试验装置结构设计合理,技术指标和结构强度满足要求,为航空发动机整机吞砂试验设备研制提供了设计参考。     

摩托车发动机安装角度的优化设计

以摩托车发动机弹性系统的动力学模型为基础,以降低整车的振动为目标,通过调整摩托车发动机的安装角度,将发动机不平衡力调至车架受力大或者对力不敏感的方向上,以此来减小摩托车的振动.基于ADAMS虚拟样机技术,建立了摩托车虚拟样机模型,在理论计算的基础上,通过虚拟样机技术对发动机的安装角度进行了优化设计.研究成果应用于实践,解决了某型摩托车的振动问题.     

自调适性发动机弹性悬置对汽车舒适性的影响

以新型的自调适性发动机弹性悬置的设计原则和设计模型为基础,建立了多质量的汽车计算模型,并以此模型为基础,以汽车车身的质量块在垂直方向上的振动速度为汽车舒适性的评判依据,进行理论计算,并把此计算结果与含有传统橡胶悬置以及液阻悬置的汽车模型所得的结果进行比较。自调适性发动机弹性悬置模型降低了汽车车厢内的噪音影响,也在较大的频率范围内改善了汽车的振动舒适性。     

液力减振器结构参数对动态特性的影响

研究液力减振器的设计参数对减振效果的影响,以提供液力减振器设计方法。以奥迪１００轿车所用惯性通道－－解耦膜式液力减振器为例,建立了液力减振器的物理模型,推导出动刚度Ｋｄ和滞后角θ的数学表达式,由此分析主要设计参数对减振器动刚度和滞后角度的影响。液力减振器橡胶主簧刚度对减振器动态特性的影响最大;惯性通道横截面积、惯性通道长度等参数对减振器的动态特性也有重要影响。     

基于试验的发动机悬置动特性分析

以某混合动力公交车前、后橡胶悬置块为研究对象,首先确定了激励频率、预载荷、位移幅值三个加载参数,在确定位移幅值时采用了时域-频域混合积分和最小二乘法拟合的方法;然后利用MTS电液伺服激振系统搭建了测试系统,采取位移控制模式进行试验;接着在MATLAB中采用几何作图方法对动刚度、滞后角进行了计算;最后分析了储能动刚度与损失动刚度的变化情况,并结合发动机前悬置斜置式支承,对前悬置在发动机怠速时隔振性能较差的原因进行了分析,并提出初步改进意见,可以为发动机悬置设计提供参考.     

新型发动机被动液阻悬置动态特性分析

为分析某新型被动液阻悬置低频和高频的动态特性,建立了该悬置的集总参数线性模型,并利用键合图模型建立了线性和非线性状态方程,仿真特性曲线与试验结果基本吻合,表明所建立的液阻悬置模型能够较精确分析该悬置的动态特性.同以往悬置的动态特性相比,该悬置具有良好的频变幅变特性,拓宽了以往被动液阻悬置高频的使用频率,改善了悬置的动态特性.     

发动机混合支承系统的LQG控制

研究了一种用于发动机混合支承的智能控制的在频域内设计一线性多变量控制的方法。该设计使用了优化控制理论。对典型的四缸四冲程发动机的干扰力和力矩进行了分析并将其用于优化控制系统。对未使用和使用控制器的结果进行比较后表明 ,发动机混合支承系统在很大的频率范围内可以减小发动机的振动     

动力总成悬置系统建模及振动仿真

对动力总成悬置的隔振原理和动特性进行理论分析,建立了三点支撑式动力总成-液压悬置系统的6自由度数学振动模型．利用模型在MATLAB／SIMULINK上模拟制动、转向和稳态工况下系统的振动情况,识别出动力总成-液压悬置系统在这些典型工况下的主要振动方向和大小．与试验结果比较表明,仿真结果在振幅上真实地反映了系统振动情况．     

某种翼吊发动机安装结构应力分析方法研究

对一种大涵道比翼吊发动机安装结构进行传力特性分析。通过静力分析可得到工作载荷下各部件内力的理论解。建立了安装结构部件载荷分析的有限元模型。进行了安装结构在工作载荷下的静力试验,理论分析模型和有限元模型计算的结果与静力试验结果相符。根据得到的前安装框所受外力载荷,进行了前安装框的有限元建模方法研究。与实测结果对比表明,计算结果较为精确。     

应用于汽车发动机start/stop模式的磁流变悬置设计与分析

针对汽车在start/stop模式下发动机传递至车身的振动和扭矩过大问题,设计了一种具有惯性通道的流动模式磁流变悬置.在考虑了激励电流对磁流变液黏度的影响规律和悬置液阻效应的基础上,建立悬置的阻尼力数学模型.采用有限元软件分析了在励磁线圈作用下磁流变悬置磁路阻尼通道处的磁感应强度分布规律,分析了激励电流和磁路的结构参数对悬置恢复力和可控力的影响规律.并对磁流变悬置进行了性能测试和start/stop模式下的实车试验.结果表明,所设计的磁流变悬置具有良好的可控性,并且能有效地隔离汽车发动机在start/stop模式下的振动传递.