电涡流耗能动力吸振器设计与试验研究

李斌, 牛文超, 徐兆懿

(西北工业大学 航空学院, 陕西 西安　710072)



电涡流耗能动力吸振器设计与试验研究

李斌, 牛文超, 徐兆懿

(西北工业大学 航空学院, 陕西 西安710072)

摘要：针对飞机垂尾抖振抑制的需要,提出一种空间布局紧凑、基于非接触式电涡流耗能机理、阻尼可设计的动力吸振器设计方案。电涡流耗能机制的引入保证该动力吸振器具有良好的环境适应性、耐久性和可靠性。基于电磁场理论,建立了电涡流阻尼力的计算模型,获得电磁阻尼的设计规律,通过与试验结果对比,验证了电涡流阻尼模型的准确性。并以等效悬臂梁结构为对象,应用最优参数设计原理确定动力吸振器参数,设计制造了动力吸振器样机。试验结果表明,该电涡流动力吸振器具有良好的吸振性能,最大减幅比可达98%。

关键词：动力吸振器;永磁体;电涡流阻尼力;抖振抑制;最优设计参数

当飞机进行高机动性飞行时,垂尾时常处于不稳定涡流中并产生抖振现象,激起结构的弯扭模态振动,使飞机结构出现振动疲劳问题。动力吸振器是结构振动控制最常见的手段之一,它一般分为主动型、被动型、半主动型、混合型4种形式[1]。主动可调型动力吸振器系统复杂,受成本高、可靠性差、适航性等制约,目前很少应用。而被动式动力吸振器作为最常见的形式具有原理和结构简单、可靠性和稳定性高、不需要外界提供能量等特点。传统动力吸振器的阻尼环节一般采用橡胶材料、油阻尼、摩擦阻尼等形式,但由于在实际应用中会出现橡胶材料易氧化,油阻尼器易漏油和摩擦阻尼易磨损等问题,因此采用传统阻尼材料的动力吸振器在应用中受到一定限制。……