Page 131 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 孙艳坤，等：飞机吊架集中质量-弯曲梁模型与振动特性分析 2061

2.0 t=0.5 s t=2.0 s

1.5 t=1.0 s t=2.5 s 0.15
1.0 t=1.5 s t=3.0 s 0.10
振动位移 / mm −0.5 0 振动位移 / mm −0.05 0
0.05
0.5

−1.0
t=1.0 s
t=2.5 s
−0.15
−1.5 −0.10 t=0.5 s t=2.0 s
t=3.0 s
t=1.5 s
−2.0 −0.20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
吊架结构质量单元 吊架结构质量单元
(a) 起飞工况 (b) 巡航工况
(a) Take off condition (b) Cruise condition
0.100
0.075 t=0.5 s t=2.0 s 1.5 起飞
t=1.0 s
t=2.5 s
巡航
0.050 t=1.5 s t=3.0 s 1.0 空慢
振动位移 / mm −0.025 0 振动位移 / mm 0.5 0
0.025
−0.050
−0.075 −0.5
−0.100 −1.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
吊架结构质量单元 吊架结构质量单元
(c) 空慢工况 (d) t=2.5 s
(c) Flight idle condition (d) The time is 2.5 s

图 10 不同工况不同时刻下吊架结构质量单元振动包络线
Fig. 10 Vibration envelope lines of pylon structure mass elements under different conditions and different times

状 态 下 吊 架 结 构 的 振 动 位 移 最 小 。 观 察图 10(a)、 图 11(a)、(b)、(c) 为起飞工况下，吊架结构第 2 个
(b)、(c)、(d) 可以发现：在起飞、巡航及空慢工况下， 与第 8 个质量单元的位移响应、速度响应及相图，由
吊架结构第 6 个与第 12 个质量单元的振动位移为 图可知，吊架结构的每个质量单元的振动响应呈现
0，满足吊架结构的边界条件；在 t=0.5 s 与 t=1 s、t=1.5 s 周 期 性 特 点， 第 2 个 质 量 单 元 的 振 动 响 应 大 于 第
与 t=2 s、t=2.5 s 与 t=3 s 时刻下，吊架结构质量单元 8 个质量单元的振动响应，且任意时刻下第 2 个质量
振动包络线呈现近似上下对称的特点。 单元与第 8 个质量单元的振动方向相反。

第2个质量单元; 第8个质量单元
2 150
100
100
1 50 50
位移 / mm 0 速度 / (mm·s −1 ) 0 速度 / (mm·s −1 ) 0

−1 −50 −50
−100
−100
−2 −150
0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 −2 −1 0 1 2
时间 / s 时间 / s 位移 / mm
(a) 位移响应 (b) 速度响应 (c) 相图
(a) Displacement response (b) Velocity response (c) Phase portraits

图 11 第 2 个质量单元与第 8 个质量单元的响应与相图
Fig. 11 Response and phase portrait of the second and eighth mass elements

图 12(a)、(b)、(c) 分别为发动机-吊架集中质量- 吊架集中质量-弯曲梁耦合模型与有限元模型的计
弯曲梁耦合模型与有限元模型中第 2 个质量单元的 算结果基本吻合，进一步验证了吊架集中质量-弯曲

位移响应、速度响应及相图比较，由图可知，发动机- 梁模型的有效性。