用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113588207A(43)申请公布日2021.11.02(21)申请号202110867226.1(22)申请日2021.07.29(71)申请人重庆大学地址400030重庆市沙坪坝区正街174号(72)发明人浮洁高凡邹文康李旺余淼(74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司11129代理人张子飞(51)Int.Cl.G01M9/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统(57)摘要本发明公开了一种用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，包括尾撑支杆、励磁线圈、MRE层以及外壳，所述外壳套于尾撑支杆上，所述MRE层填充于尾撑支杆与外壳之间并包裹于尾撑支杆上，所述励磁线圈设置于尾撑支杆或外壳上用于调节MRE层的自身参数。本发明的阻尼系统不仅在无输入能量的被动状态下实现一定的支杆振动抑制效果，还能够实现不同工况下的参数主动调控，使得支杆固有频率移动避开共振区，达到共振频率移动与阻尼耗能的效果，实现多维振动的有效控制。CN113588207ACN113588207A权利要求书1/1页1.一种用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：包括尾撑支杆、励磁线圈、MRE层以及外壳，所述外壳套于尾撑支杆上，所述MRE层填充于尾撑支杆与外壳之间并包裹于尾撑支杆上，所述励磁线圈设置于尾撑支杆或外壳上用于调节MRE层的自身参数。2.根据权利要求1所述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述外壳内圆设有环形槽，所述励磁线圈设于环形槽内。3.根据权利要求1所述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述外壳轴向两端盖有盖板，两盖板阻挡于MRE层轴向两端。4.根据权利要求2所述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述外壳内圆设有沿轴向排列的多个环形槽，各环形槽内均设置有励磁线圈。5.根据权利要求3述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述外壳为由两个瓦状的结构拼接形成的套筒状，两所述盖板将两个瓦状结构可拆卸连为一体。6.根据权利要求1所述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述MRE层粘接于尾撑支杆上。7.根据权利要求2所述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述励磁线圈通过封胶密封于环形槽内，所述封胶与外壳内圆平齐。8.根据权利要求2所述的用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，其特征在于：所述外壳由导磁材料制成。2CN113588207A说明书1/4页用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统技术领域[0001]本发明涉及风动试验模型零部件技术领域，特别涉及一种用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统。背景技术[0002]风洞试验是飞机和航天火箭等飞行器研制过程中极其重要的地面试验手段，为了解大迎角机动性、测试气动噪声和开展先进气动布局研究提供了技术支撑。由于尾撑支杆对模型周围的流场影响极小，试验测得数据的准确度高，尤其适合大攻角情况下的风洞模型试验，而被广泛应用。在风洞试验中，飞机模型通常被安装在尾撑支杆上，以测试其气动特性。尾撑支杆的长度通常为飞机模型的3到5倍。随着支杆长度的增加，悬臂支杆的动刚度变低，结构阻尼减小，受风洞吹风激励中非定常气动载荷影响，飞机模型会与支杆一起产生振动。它是一种在第一共振频率下的低频大幅值振动，主要发生在俯仰方向上，这严重影响了实验数据的准确性和仪器设备的安全。因此，亟需一种有效的减振措施来抑制风洞实验中飞机模型的振动。[0003]目前，风洞尾撑支杆的振动抑制主要有被动控制和主动控制。被动控制通过改变模型支撑系统结构，从而增大其系统阻尼和刚度来达到减振的目的，具有结构简单、易实现、成本低和可靠性好的优点。但其结构一旦确定，阻尼、刚度等参数便固定不变，不能随着外部振动激励的变化而变化，难以抑制风洞气流脉动的宽频激励，尤其是对于跨声速试验过程中引发的一阶和二阶共振无法进行有效的抑制和衰减。主动控制减振系统多采用压电作动器对尾撑支杆的振动进行控制，但压电作动器依然存在滞回明显，输出力大但输出位移小、对模型结构参数敏感、抑制方向有限和成本高等问题，使其在尾撑支杆模型的振动控制中应用受限。[0004]因此，为解决以上问题，需要一种用于风洞尾撑模型振动抑制的磁控约束阻尼系统，克服现有被动控制难以抑制风洞气流脉动的宽频激励，主动控制能量消耗大，高频激励下易失稳的问题。通过调节励磁线圈的磁场大小，调节磁流变弹性体的参数，从而影响尾撑支杆的振动特性，使得其振动能够快速衰减。可有效减小尾撑支杆的俯仰、偏航和扭转三个自由度的振动，提高