非惯性系下直升机主减速器高精度动力学建模及动态行为机理研究

1 绪 论

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 机匣(箱体)动力学建模研究

1.2.2 齿轮-转子系统动力学建模研究

1.2.3 齿轮箱振动特性试验研究

1.2.4 非惯性系下传动系统动态特性研究

1.2.5 目前研究存在问题小结

1.3 论文主要内容与结构

2 复杂异型构件缩聚建模方法及精度评价

2.1 引言

2.2 机匣缩聚建模方法

2.2.1 缩聚理论概述

2.2.2 模型精度评价方法

2.3 机匣子结构缩聚

2.3.1 有限元模型模态试验验证

2.3.2 有限元模型缩聚

2.3.3 缩聚结果小结

2.4 轴系建模梁单元法与缩聚法对比

2.4.1 梁单元精度评价

2.4.2 不规则轴系子结构建模

2.4.3 对比结果小结

2.5 本章小结

3 系统耦合动力学模型及试验验证

3.1 引言

3.2.1 机匣连接子结构

3.2.2 轴系耦合关系

3.3 系统耦合动力学模型

3.3.1 广义坐标系下轴承单元

3.3.2 系统总体耦合模型

3.4 内激励数学表征

3.4.1 计及啮合相位的时变啮合刚度

3.4.2 误差激励与动态几何关系

3.4.3 齿侧间隙

3.5.1 试验平台构建

3.5.2 测点布置及工况设置

3.6 振动响应分析及模型验证

3.6.1 不同工况下振动响应对比

3.6.2 仿真与试验结果误差分析

3.6.3 机匣对系统动态响应影响

3.7 本章小结

4 非惯性系下定轴齿轮传动系统动态特性

4.1 引言

4.2.1 基础空间运动位姿描述

4.2.2 附加惯性力(矩)

4.3.1 有无基础运动时数学方程对比

4.3.2 基础特定运动下广义力激励推导

4.4.1 算例模型说明

4.4.2 轴系动态偏移与受力特性

4.4.3 内外作用下系统振动响应

4.4.4 基础平动对系统非线性响应影响

4.5.1 轴系动态偏移与受力特性

4.5.2 不同附加效应贡献率分析

4.5.3 内外作用下系统振动响应

4.5.4 基础转动对系统非线性响应影响

4.6 本章小结

5 非惯性系下直升机主减行星轮系动态特性

5.1 引言

5.2 非惯性系下不同构件运动学分析

5.2.1 内部非惯性系

5.2.2 外部非惯性系

5.3.1 有无基础运动时数学方程对比

5.3.2 算例模型说明

5.4.1 附加广义力矢激励推导

5.4.2 内部非惯性系影响

5.4.3 基础平动对轴心轨迹及振动影响

5.4.4 基础平动对支承力及啮合力影响

5.5 模拟盘旋运动下行星轮系动力学特性

5.5.1 附加广义力矢激励推导

5.5.2 机体盘旋运动时轴心轨迹与振动响应

5.5.3 机体盘旋运动对支承力及啮合力影响

5.5.4 不同附加项贡献率分析

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 研究总结

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间获奖情况

C. 作者在攻读学位期间参与的科研项目

D. 学位论文数据集

致谢