力学论文_风洞尾撑模型磁控减振结构设计与优化

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文章摘要:风洞尾撑模型系统是飞行器风洞试验中常用的一种支撑结构,由于其在实验过程中对流场影响较小,通常用于飞机模型的大攻角试验。然而,试验过程中由于气流脉动载荷作用使得飞机模型易发生低频大幅度多维振动,从而降低试验的可信度,甚至威胁风洞系统的安全。论文针对风洞尾撑模型的多维振动问题,研究一种基于磁流变材料的磁控变刚度减振装置,利用磁场自适应的调控减振装置的刚度以避开系统共振频率实现减振的目的。首先,基于有限元方法分析了减振结构刚度的变化对系统固有频率的影响,阐述了系统变刚度移频减振的机理。在此基础上,提出了一种环形径向挤压式磁流变减振结构。随后,基于基尔霍夫电磁理论推导出结构磁路方程,并且,为使减振结构具有较好的磁控性能和低的功耗,论文利用有限元分析法、遗传算法对减振结构进行了参数优化。最后对所设计的磁控减振结构进行了仿真验证,结果表明,磁控减振结构可有效降低风洞尾撑模型系统的振动。其中,在0～3A的电流输入下,磁控减振结构刚度调节范围为20～200N/mm,系统固有频率在25～27Hz范围内变化,支杆一阶共振峰可衰减80%以上。

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论文DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.049132

论文分类号:V211.754