【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于振动控制，具体涉及应用于新能源飞机的轻质非线性吸能器及减振验证方法。
技术介绍
1、复合材料结构由于其耐腐蚀、耐冲击、比强度高、比模量高、抗疲劳性能好、具有可设计性等诸多优良性能，已在航空航天、船舶、汽车制造、机械工程及能源开发等领域得到了广泛应用，但长期的高振幅振动会加速损坏复合材料的结构，特别是当外部激励频率接近结构的固有频率时。近年来，利用非线性吸能器对控制系统进行振动控制设计已经引起国内外诸多学者的重视和深入研究，与传统减振器相比较而言，非线性吸能器可以从宽频瞬态激励中吸收振动能量且具有快速、能量转移不可逆等显著优点.使用非线性吸能器成为工程中隔离和抑制振动和冲击的一种有效的控制方法。
2、复合材料在新能源飞机上的应用越来越多，在机翼、主体结构等方面的用量一直在增加，这对新能源飞机机身减重和强度可靠性的提升意义重大。传统的非线性吸能器因其质量过大，无法适应航空器的轻质化要求，而在航空器的工作过程中，其中的复合材料组件经常需要在高温环境下工作，这也会导致传统的非线性吸能器失效，无法实现振动抑制。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种轻质耐温非线性吸能器，目的在于解决轻质新能源飞行器在工作过程中的振动过大的问题，并且可以满足高温环境下的耐温和轻质的工作要求。
2、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
3、一种应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，所述轻质耐温非线性吸能器用于抑制新能源飞机的复合材料结构梁的振动，所述轻质耐
4、安装板，所述安装板包括平行设置的第一端板和第二端板，在所述第一端板上方设有安装件，所述安装件用于与所述复合材料结构梁固定连接；
5、质量块，所述质量块固定设置在所述第二端板的下面，所述质量块与所述安装件均设置在中心轴线上；
6、阻尼条，所述阻尼条设置在中心轴线的一侧，所述阻尼条平行于所述中心轴线，所述阻尼条的第一端固定在所述第一端板上，所述阻尼条的第二端固定在所述第二端板上；
7、非线性刚度部，所述非线性刚度部设置在中心轴线的另一侧，所述非线性刚度部包括轻质拉杆、钢丝绳和钢丝绳固定件，所述轻质拉杆的下端固定在所述第二端板上，所述轻质拉杆、所述阻尼条与所述中心轴线置于同一平面上，所述轻质拉杆与所述阻尼条距离所述中心轴线的距离相等，均为ln，在所述轻质拉杆的上设有通孔，在所通孔内设有钢丝绳，拉直后的所述钢丝绳的两端分别经一个钢丝绳固定件固定在所述第一端板上，所述拉直后的钢丝绳垂直于所述轻质拉杆和所述中心轴线所在的平面。
8、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述阻尼条和所述非线性刚度部的质量相同。
9、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，构建所述轻质耐温非线性吸能器的基于复合材料结构梁的振动相关的合力矩，所述合力矩作用在所述第一端板和安装件的连接处，所述合力矩的表示方法如下：
10、
11、其中，wt为所述非线性刚度部和所述阻尼条对所述安装件造成的合力矩，wd表示在所述复合材料结构梁的安装点位置所述非线性吸能器的振幅，wn表示所述非线性吸能器的振幅；kn表示所述非线性刚度部提供的非线性刚度；cn表示所述阻尼条提供的阻尼；
12、通过调整非线性刚度kn和阻尼cn大小，可以使得wt近似为0，即所述非线性吸能器对所述复合材料结构梁不产生扭转效应。
13、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，在所述非线性吸能器与所述复合材料结构梁共振状态下，对所述非线性吸能器的非线性刚度kn和阻尼cn分别产生的力进行评估，所述的评估依据所述复合材料梁产生第一阶主振峰时的固有频率，基于这一系统的固有频率，对在wt＝0时的非线性刚度与阻尼的关系进行计算，得到kn,和cn的关系图。
14、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述的评估过程包括如下步骤：
15、步骤1，设置所述阻尼cn为自变量，cn的取值范围为0.1～2.5n·s/m，在此范围内取得多个自变量的值；
16、步骤2，因wd、wn、和的值与cn和kn的取值有关，测试多个kn值，使wt＝0，得到cn对应的kn的值；
17、步骤3，将所述cn和对应的kn的值绘制成点线图，得到cn和kn,的关系图。
18、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述安装件的一端与所述第一端板螺纹连接，所述安装件的另一端与所述复合材料结构梁经螺纹、铆接或胶接的方式固定连接；
19、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述阻尼条的第一端经螺母固定在所述第一端板上，所述阻尼条的第二端经螺母固定在所述第二端板上；
20、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述的质量块经安装螺栓与所述第二端板固定连接。
21、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述钢丝绳固定件的上端设有螺纹部，在所述第一端板的上设有两个通孔，两个所述通孔经所述轻质拉杆对称设置，所述螺纹部穿过所述通孔后经安装螺栓固定；
22、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述钢丝绳固定件的下端设有第一贯穿孔，所述第一贯穿孔平行于所述第一端板，所述钢丝绳固定件的下底面上设置有第二贯穿孔，在所述第二贯穿孔上设有内螺纹，所述第二贯穿孔垂直于所述第一贯穿孔，并与所述第一贯穿孔连通，所述钢丝绳的端部贯穿所述第一贯穿孔，所述第二贯穿孔内设有螺栓，所述螺栓与所述第二贯穿孔螺纹配合，所述钢丝绳被所述螺栓与所述第一贯穿孔的内壁夹紧。
23、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述轻质拉杆的下端设有螺柱，
24、上述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器中，所述轻质拉杆经所述螺柱与所述第二端板螺纹连接；或在所述第二端板上设有通孔，所述轻质拉杆的螺柱穿过所述第二端板的通孔后，经螺母与第二端板进行固定。
25、一种非线性吸能器的减振验证方法，包括如下步骤：
26、步骤1，将复合材料结构梁设置在温度箱内的减振测试仿真试验平台上，在所述仿真试验平台上设置第一加速度传感器，所述复合材料结构梁的下平面的设定位置安装有权利要求1～7任一项所述的轻质耐温非线性吸能器；
27、步骤2，在所述复合材料结构梁的1/4位置、1/2位置和3/4位置均设有一第二加速度传感器，以测量不同位置下复合材料结构梁的振型，获取设定加速度激励条件下的频率-传递率图像。
28、上述的减振验证方法中，在设定温度下，对所述轻质耐温非线性吸能器的减振能力进行验证；
29、上述的减振验证方法中，在所述非线性吸能器安装至所述复合材料结构梁的中心位置时，1/4位置和3/4位置的第二加速度传感器所获得的频率-传递率图像相似。
30、上述的减振验证方法中，所述设定加速度激励选择为0.2g、0.3g、0.5g；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，所述轻质耐温非线性吸能器用于抑制新能源飞机的复合材料结构梁的振动，所述轻质耐温非线性吸能器包括：
2.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
8.一种非线性吸能器的减振验证方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的减振验证方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的减振验证方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，所述轻质耐温非线性吸能器用于抑制新能源飞机的复合材料结构梁的振动，所述轻质耐温非线性吸能器包括：
2.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的应用于新能源飞机的轻质耐温非线性吸能器，其特征在于，
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张业伟，臧健，王祉荐，宋旭圆，张振，黄程，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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