航空关节轴承损伤检测理论研究

发布时间：2023-05-03 18:31

　　直升机主旋翼变桨距拉杆上的杆端关节轴承是直升机的关键核心零部件,一旦损伤失效,将导致严重的飞行事故。因此,会将直升机进行定期拆卸检查。但由于生产制造的不确定性和使用环境的变化,定期拆解检查可能造成维修不及时,检查成本高,存在一定的安全隐患。现针对该问题,本文提出在线检测方法和技术,在杆端关节轴承不拆卸状态下进行在线检测,以判断其是否存在损伤和故障。本文以振动力学为理论基础,以有限元技术为主要工具,分别采用模态分析法、瞬态动力学和谐响应法对直升机主旋翼变桨距杆端关节轴承展开研究,为直升机主旋翼变桨距杆端关节轴承的早期损伤检测提供理论研究方法,具体完成工作如下:首先调研直升机主旋翼变桨距杆端关节轴承结构特性,建立振动数学模型,根据数学模型建立仿真试验模型。再调研杆端关节轴承主要的失效形式为拉杆产生疲劳裂纹和衬垫摩擦磨损,并研究拉杆的裂纹形态、位置、尺寸,衬垫摩擦磨损的形态、深度,以此为依据建立拉杆裂纹模型和自润滑层的摩擦磨损模型。接着对以上建立好的仿真试验模型进行模态分析,得出固有频率、模态振型并计算模态置信度。根据这三组模态参数,针对拉杆不同位置同尺寸的裂纹、同位置不同尺寸的裂纹以及自润...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 相关领域研究现状
        1.2.1 国内外振动试验方法、技术研究现状
        1.2.2 轴承振动状态在线监测的损伤检测研究
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 杆端关节轴承振动模型建立
    2.1 多自由度系统运动微分方程
    2.2 直升机主旋翼变桨距拉杆振动模型推导
    2.3 单支变桨距拉杆等效振动模型推导
    2.4 仿真试验模型的建立
    2.5 裂纹形态调研及裂纹模型建立
    2.6 自润滑衬垫磨损形态调研及磨损模型建立
    2.7 本章小结
第3章 基于模态分析的拉杆裂纹检测
    3.1 模态分析方法及其应用实例
    3.2 拉杆裂纹对模态参数和频响函数的影响
    3.3 基于模态参数分析的损伤检测方法
        3.3.1 固有频率识别法
        3.3.2 振型识别法
        3.3.3 模态置信度识别法
    3.4 变桨距拉杆的模态分析
        3.4.1 变桨距拉杆模态频率分析
        3.4.2 变桨距拉杆模态振型分析
        3.4.3 变桨距拉杆模态置信度分析
    3.5 本章小结
第4章 针对拉杆裂纹的瞬态激振分析
    4.1 瞬态动力学理论方法应用
    4.2 变桨距拉杆阻尼的计算
    4.3 针对不同裂纹位置的瞬态激振时域分析
        4.3.1 X向激振响应时域分析
        4.3.2 Y向激振响应时域分析
        4.3.3 Z向激振响应时域分析
    4.4 瞬态激振响应数据统计分析
        4.4.1 X向激振响应数据统计分析
        4.4.2 Y向激振响应数据统计分析
        4.4.3 Z向激振响应数据统计分析
    4.5 本章小结
第5章 针对衬垫磨损的谐响应分析
    5.1 谐响应分析方法及其应用实例
    5.2 衬垫磨损状态下的模态分析
    5.3 变桨距拉杆的单轴谐响应分析
        5.3.1 位移-频率响应分析
        5.3.2 速度-频率响应分析
    5.4 变桨距拉杆的多轴振动谐响应分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3807057