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APU橡胶隔振器特性研究

杨国辉  
【摘要】:辅助动力装置(APU)是保证发动机空中停车后再起动的主要装备,它直接影响飞行安全。APU又是保证飞机在地面停留时,为飞机空调系统提供动力和气源,保证客舱舒适性提供必要条件;而APU隔振器的性能会影响旅客乘机的舒适性,影响乘客对机型的选择。因此APU隔振器成为飞机上一个不可或缺的重要隔振元件。 本文主要研究工作及结论如下: 1、描述了线性粘弹性典型模型:Maxwell模型、Kelvin-Voigt模型及三元件固体模型。并详细对三种模型进行了应力-应变分析、松弛和蠕变分析以及正弦激励下响应分析,指出了模型的局限性,并建立新的橡胶模型即摩擦力模型和分数导数模型来代替以往的橡胶模型。 2、分析了摩擦力模型的求解方法,并完成了与摩擦力模型相关的振幅相关性试验,得到了摩擦力模型中的各参数;试验分析结果表明,摩擦力模型能很好的表达橡胶的振幅相关性。 3、利用整数导数推导出分数导数的一般简化及数值分析方法,将分数导数模型应用到了粘弹性力模型中,详细介绍了试验数据的处理手段,即消除摩擦力影响、消除质量影响的方法;完成了与粘弹性力有关的频率相关性试验,通过试验及数据处理得到了分数导数模型的相关参数值;利用拟合结果及试验数据对比得出,分数导数模型能很好的表达橡胶的频率相关性。 4、通过已知的各模型参数,进行验证试验,将试验结果与计算结果相对比,验证了新模型的正确性。 本文的研究为APU隔振器振动特性的研究打下基础,为将来APU隔振器的设计、制造与应用提供理论支持。


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