文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
嵌入式液弹阻尼器设计分析与试验研究
姓名:郑俊伟
申请学位级别:硕士
专业:飞行器设计
指导教师:杨卫东
20090301
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
在过去的几十年里,直升机旋翼系统的设计领域都强调旋翼桨毂的简单化,总体趋势是
降低零部件个数,减少重量,减小阻力和降低维护成本。这就要求桨毂系统无需润滑或完全
没有轴承。随着技术和工艺上的突飞猛进,制造出带嵌入式液弹阻尼器的摆振柔软的无轴承
主旋翼系统已经变得切实可行。摆振柔软的旋翼系统(一阶摆振频率低于旋翼转速)容易出
现于地面共振和空中共振的问题,这些动不稳定性问题是由旋翼后退型摆振运动与机体模态
相耦合所带来的。虽然很多研究人员提出使用结构弹性和空气动力弹性耦合能改善稳定性问
题的边界,但大多数直升机旋翼系统仍然需要阻尼器来防止空气动力学的动不稳定性的发
生。传统的液压阻尼器和粘弹阻尼器正在被液弹阻尼器取代,嵌入式液弹阻尼器是一种全新
的直升机摆振阻尼器构型。本文对嵌入式液弹阻尼器的动态力学性能进行了理论研究,介绍
了这种直升机旋翼摆振阻尼器的工作原理,推导出嵌入式液弹阻尼器的初步构型设计计算公
式;通过初步构型计算结果来指导液弹阻尼器的设计加工;系统地对嵌入式液弹阻尼器模型
试件进行动力学试验,研究其工作性能的各种影响因素。研究认为,嵌入式液弹阻尼器的输
出阻尼力与阻尼板有效面积、阻尼孔几何尺寸、阻尼液粘性、激励频率和位移幅值变化等各
种因素有关。试验结果表明嵌入式液弹阻尼器具有较为稳定的动力学性能,耗能能力强。本
文的主要目的是通过对嵌入式液弹阻尼器的设计研究,形成一套完整的工程设计方法,为今
后同类型的液弹阻尼器设计提供技术支持。

关键词: 直升机,旋翼,嵌入式液弹阻尼器,无轴承, 动力学性能
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嵌入式液弹阻尼器设计分析与试验研究
Abstract
Over the past several decades there has been an emphasis on simplifying rotor hub designs .
The trend is toward lower parts count , weight , drag , and maintenance cost . The requirement of
low maintenance has encouraged designs with nonlubricated hubs or with no bearings at all .
Conventional hydraulic dampers and elastomeric are being replaced by Fluidelastic dampers.
technology has progressed to the point where development of soft-inplane bearingless main rotors
with embedded fluid elastic dampers has e feasible. Soft-inplane rotors(fist inplane
frequency less than rotor speed) are prone to ground and air resonance instabilities . In these
instabilities , the regressing lag mode frequency of the blade coalesces with body modes. Although
researchers have shown some benefits from using elastic and aeroelastic couplings to improve
stability margins, most helicopter rotors continue to require dampers to prevent aeromechanical
instabilities. The paper presented the work principle of this kind of damper , and educed a set of
applicable primary configuration design and calculation formula for this kind of damper by
dedu