Page 90 - 《振动工程学报》2025年第8期
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1730                               振   动   工   程   学   报                               第 38 卷

              电压与电流的影响,周期数分别设置为 2、 4、 10。其
              他参数设置如下:激振力幅值设置为 20 N;反作用                         5 结  论
              力设置为 0,即此时振动得到了完全衰减,橡胶材料
                                                                     本文以抑制直升机舱内齿轮啮合噪声的主减速
              阻尼损耗因子为 0.05。具有不同周期数的 PSAPS
                                                                器周期撑杆为研究背景,针对宽频振动控制与多频
              的力传递率如图 15 所示;进行主动控制所需的驱动
                                                                谐波控制的需求,提出了适用于主、被动混合振动控
              电压与电流如图 16 所示。
                                                                制的 PSAPS,对其建立具有传递矩阵形式的机电耦
                                                                合动力学模型。该模型将 PSAPS 的结构参数、材料
                                                                参数、边界条件与进行主动振动控制的压电叠堆的
                                                                驱动电压与电流的耦合在一起,建立了全状态的耦
                                                                合模型,解释了压电叠堆进行主动隔振控制的原理。
                                                                通过 COMSOL 多物理场有限元仿真验证了模型的
                                                                准确性,并使用该模型得到了基于主、被动混合振动
                                                                控制的 PSAPS 的最佳隔振能力,并分析了主要参数
                                                                对 PSAPS 进行主动控制所需的驱动信号的影响规
                                                                律。该模型还可以对使用压电材料的主动或者主、
                        图 15  不同周期数下的力传递率                       被动混合振动控制结构的设计提供指导。此外,也
               Fig. 15  Force transmissibility under different cell numbers  可以通过对其他类型的主动控制器进行多物理场耦
                                                                合分析来评价控制方案的最优隔振性能,从而设计
                                                                出更符合实际需求的控制方案。


                                                                参考文献:


                                                                [1] BRENNAN  M  J,  ELLIOTT  S  J,  HERON  K  H.
                                                                     Noise  propagation  through  helicopter  gearbox  support
                                                                     struts:  an  experimental  study[J].  Journal  of  Vibration
                                                                     and Acoustics, 1998, 120(3): 695-704.
                                                                [2] SUTTON T J, ELLIOTT S J, BRENNAN M J, et
                                                                     al. Active isolation of multiple structural waves on a he‑
                                                                     licopter gearbox support strut[J]. Journal of Sound and
                                                                     Vibration, 1997, 205(1): 81-101.
                                                                [3] HOFFMANN F, MAIER R, JÄNKER P, et al. Heli‑
                                                                     copter  interior  noise  reduction  by  using  active  gearbox
                                                                     struts[C]//  Proceedings  of  12th  AIAA/CEAS  Aero‑
                                                                     acoustics  Conference (27th  AIAA  Aeroacoustics  Con‑
                                                                     ference). Reston, Virginia: AIAA, 2006: 2604.
                                                                [4] MILLOTT T A, WELSH W A, YOERKIE C A, et
                                                                     al. Flight test of active gear-mesh noise control on the S-
                                                                     76 aircraft[C]// 54th Annual Forum Proceedings of the
                                                                     American  Helicopter  Society.  Fairfax,  VA:  American
                        图 16  周期数对驱动信号的影响                            Helicopter Society, 1998: 241-250.
                 Fig. 16  The influence of cell number on driving signal  [5] LE  HEN  F,  SMITH  E,  LESIEUTRE  G,  et  al.  Ac‑
                                                                     tively-enhanced  periodically-layered  mount  for  helicop‑
                  从图 15 与 16 中可以看出,随着周期数的增加,                         ter gearbox isolation[C]// Proceedings of 46th AIAA/
              禁带范围内的力传递率减小,进行主动控制需要的                                 ASME/ASCE/AHS/ASC  Structures,  Structural  Dy‑
                                                                     namics  and  Materials  Conference.  Reston,  Virginia:
              驱动电压与电流减小。但是在 200 Hz 以下的频率
                                                                     AIAA, 2005: 2250.
              范围内,因为周期数的增加,共振峰的数量增多,进
                                                                [6] YOERKIE C A, GINTOLI P J, MOORE J A. Devel‑
              行主动控制所需的驱动电压与电流也增大。                                    opment  of  rotorcraft  interior  noise  control  concepts.
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