用于直升机舱内降噪的局域共振型主减周期撑杆研究

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直升机舱内噪声十分严重,如何降低直升机舱内的噪声水平已经成为现代直升机研制过程中必须关注的问题。本文以直升机主减速器齿轮啮合产生的中频振动及诱发的舱内宽频噪声控制为背景,研究局域共振型主减速器周期撑杆的减振及降噪特性。本文研究工作包括以下部分:
  (1)提出一种局域共振型主减速器周期撑杆方案。基于传递矩阵法分别建立了单振子、串联双振子和并联双振子局域共振型主减周期撑杆动力学分析模型,根据边界条件获得整体撑杆的振动传递特性。在此基础上,基于MATLAB对动力学模型,通过仿真得到了周期撑杆带隙随局域振子材料参数、尺寸参数和周期数目以及振子阻尼等因素的变化规律。
  (2)针对模型直升机,提出了并联双振子局域共振型主减周期撑杆方案,使用有限元软件计算得到了该周期撑杆随着橡胶、铅套和阻尼等参数对撑杆纵向及横向带隙特性的影响规律。
  (3)进一步基于有限元软件建立了并联双振子主减周期撑杆的机舱声振动力学模型,计算得到了机体结构振动至舱内声压的传递函数。在此基础上,开展了普通撑杆和周期撑杆的振动响应和舱内声学响应的仿真分析,仿真结果验证了该撑杆用于直升机舱内降噪的有效性。
  (4)提出了基于模型直升机平台的样例主减周期撑杆激振系统试验方案,搭建了完整的试验平台。基于该试验平台,开展了局域共振型主减周期撑杆的宽频激振试验,试验结果验证了所局域共振型主减周期撑杆的减振有效性。
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