Page 90 - 《振动工程学报》2025年第8期
P. 90
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.

