用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，包括尾撑支杆、安装于尾撑支杆上的磁流变减振组件以及与磁流变减振组件连接设置的连接安装块；所述磁流变减振组件外套于尾撑支杆上用于尾撑支杆的刚度调节和阻尼调节，本技术方案的自适应变刚度磁控减振结构，实现尾撑支杆固有频率的可调谐性，通过调频减振的原理，在风洞试验中尾撑支杆接近原始共振频率时，调节其频率以减轻尾撑支杆的振动，尾撑支杆阻尼比小，调频减振将具有优异的振动抑制效果，解决了传统的被动减振结构参数固定，难以适应风洞试验风速变换需求的问题，同时，相对于压电类主动减振结构，该结构具有同时实现多维振动抑制、结构简单、稳定性好、成本低的优势。成本低的优势。成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构


[0001]本专利技术涉及磁流变隔振领域，具体涉及一种用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构。

技术介绍

[0002]风洞试验是飞行器空气动力学特性的重要实验方法。为固定其在气流中，需要飞行器模型设计连接固定装置。其中，尾撑支杆系统由于对风场影响小成为常用的连接固定装置。一般来说，尾撑支杆的尾端固定在弯刀结构基座上，前端安置实验飞行器模型。为尽可能减小弯刀结构基座对风场的影响，尾撑支杆结构一般具有较高的长径比。为了提升飞行器的负载能力，尾撑支杆通常由低损耗因子的合金钢材支撑，使得系统具有低刚度和低阻尼比的特点。因此在风洞实验过程中，尾撑模型在气流脉动载荷作用下，极易产生低频、大幅振动的情况，从而降低测试数据的可信度，甚至威胁风洞系统的安全。
[0003]为了解决上述问题，需出一种用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，用以满足实验需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术方案的自适应变刚度磁控减振结构，实现尾撑支杆固有频率的可调谐性，通过调频减振的原理，在风洞试验中尾撑支杆接近原始共振频率时，通过励磁线圈磁场变化的控制，实现其阻尼以及刚度的调节，调节减振组件的频率以减轻尾撑支杆的振动；尾撑支杆阻尼比小，调频减振将具有优异的振动抑制效果，解决了传统的被动减振结构参数固定，难以适应风洞试验风速变换需求的问题；同时，相对于压电类主动减振结构，该结构具有同时实现多维振动抑制、结构简单、稳定性好、成本低的优势。
[0005]一种用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，包括尾撑支杆、安装于尾撑支杆上的磁流变减振组件以及与磁流变减振组件连接设置的连接安装块；所述磁流变减振组件外套于尾撑支杆上用于尾撑支杆的刚度调节和阻尼调节。
[0006]进一步，所述磁流变减振组件包括外套安装于尾撑支杆上的左定位环、右定位环、励磁线圈以及外导磁环；所述励磁线圈布置于左定位环与右定位环之间，所述外导磁环与励磁线圈同轴布置。
[0007]进一步，所述左定位环与右定位环结构相同且左定位环与右定位环相对于励磁线圈对称布置，所述左定位环、右定位环、励磁线圈以及外导磁环之间形成有环形腔体，所述环形腔体内灌装有磁流变材料。
[0008]进一步，所述外导磁环端面上固定连接有左内密封环和右内密封环，所述左内密封环沿径向方向延伸至左定位环处。
[0009]进一步，所述左内密封环和右内密封环端部分别设置有左定位环和右定位环，所述左定位环与左内密封环固定连接设置，右定位环与右内密封环固定连接设置。
[0010]本专利技术的有益效果是：
[0011]本技术方案的自适应变刚度磁控减振结构，实现尾撑支杆固有频率的可调谐性，通过调频减振的原理，在风洞试验中尾撑支杆接近原始共振频率时，通过励磁线圈磁场变化的控制，实现其阻尼以及刚度的调节，调节减振组件的频率以减轻尾撑支杆的振动；尾撑支杆阻尼比小，调频减振将具有优异的振动抑制效果，解决了传统的被动减振结构参数固定，难以适应风洞试验风速变换需求的问题；同时，相对于压电类主动减振结构，该结构具有同时实现多维振动抑制、结构简单、稳定性好、成本低的优势。
附图说明
[0012]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：
[0013]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0014]图2为本专利技术剖视图；
[0015]图3为本专利技术磁流变减振组件放大示意图。
具体实施方式
[0016]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术剖视图；图3为本专利技术磁流变减振组件放大示意图；如图所示，一种用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，包括尾撑支杆1、安装于尾撑支杆1上的磁流变减振组件3以及与磁流变减振组件3连接设置的连接安装块2；连接安装块2用于安装在测试场内，所述磁流变减振组件3外套于尾撑支杆1上用于尾撑支杆1的刚度调节和阻尼调节；本技术方案的自适应变刚度磁控减振结构，实现尾撑支杆固有频率的可调谐性，通过调频减振的原理，在风洞试验中尾撑支杆接近原始共振频率时，通过励磁线圈磁场变化的控制，实现其阻尼以及刚度的调节，调节减振组件的频率以减轻尾撑支杆的振动；尾撑支杆阻尼比小，调频减振将具有优异的振动抑制效果，解决了传统的被动减振结构参数固定，难以适应风洞试验风速变换需求的问题；同时，相对于压电类主动减振结构，该结构具有同时实现多维振动抑制、结构简单、稳定性好、成本低的优势。
[0017]本实施例中，所述磁流变减振组件3包括外套安装于尾撑支杆1上的左定位环61、右定位环62、励磁线圈9以及外导磁环8；所述励磁线圈9布置于左定位环61与右定位环62之间，所述外导磁环8与励磁线圈9同轴布置。左定位环61、右定位环62均外套安装在尾撑支杆1上，左定位环61和右定位环62之间设置有励磁线圈9，外导磁环8与定位环以及励磁线圈同轴布置，左、右定位环以及励磁线圈9在轴向方向长度和外导磁环8的长度相同，左、右定位环采用导磁材料，配合外导磁环形成闭合磁场回路，用于进行机构的磁流变调节控制。在风洞实验过程中，当尾撑支杆1振动的主能量集中在尾撑支杆1的固有频率附近时，尾撑支杆1将产生低频、大幅振动，在控制系统预判到该行为时，向励磁线圈9中施加/撤除电流，产生可使磁流变材料改变模量的磁场，进而改变风洞试验尾撑支杆减振结构的刚度，进而使得尾撑支杆系统的固有频率发生变化，从而使得共振情况消失，进而提升测试数据质量，消除安全威胁。
[0018]本实施例中，所述左定位环61与右定位环62结构相同且左定位环61与右定位环62相对于励磁线圈9对称布置，所述左定位环61、右定位环62、励磁线圈9以及外导磁环之间形成有环形腔体，所述环形腔体内灌装有磁流变材料7。左、右定位环和励磁线圈以及外导磁环8之间形成环形腔体结构，用于灌装磁流变材料7，磁流变材料7可采用磁流变液或者磁流
变脂等材料，励磁线圈接通电流后，磁流变减振组件3的刚度随着电流的变化进行改变，尾撑支杆1的振动通过左、右定位环以及励磁线圈传递到磁流变材料7处进行挤压，其阻尼大小也通过励磁线圈接通的电流进行控制，当尾撑支杆1振动时，一部分通过挤压实现阻尼减振，另一部分通过刚度变化，避免二者产生共振而进行调节，变刚度变阻尼调节使其减振效果得到极大的提升，有效提高了检测精度。
[0019]本实施例中，所述外导磁环8端面上固定连接有左内密封环51和右内密封环52，所述左内密封环51沿径向方向延伸至左定位环51处。外导磁环8的左右两个端面上均固定连接设置有内密封环，左内密封环51和右内密封环52与外导磁环8进行固定连接且下端部分别延伸至左定位环61与右定位环62上，形成对环形腔体的有效密封，确保内部磁流变材料不会流出。
[0020]本实施例中，所述左内密封环51和右内密封环51端部分别设置有左定位环41和右定位环42，所述左定位环41与左内密封环固定连接设置，右定位环42与右内密封环固定连接设置。定位环与密封环通过螺钉与外导磁环8进行固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，其特征在于：包括尾撑支杆、安装于尾撑支杆上的磁流变减振组件以及与磁流变减振组件连接设置的连接安装块；所述磁流变减振组件外套于尾撑支杆上用于尾撑支杆的刚度调节和阻尼调节。2.根据权利要求1所述的用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，其特征在于：所述磁流变减振组件包括外套安装于尾撑支杆上的左定位环、右定位环、励磁线圈以及外导磁环；所述励磁线圈布置于左定位环与右定位环之间，所述外导磁环与励磁线圈同轴布置。3.根据权利要求2所述的用于风洞尾撑模型的自适应变刚度变阻尼磁控减振结构，其特征在于：所述左定位环...

【专利技术属性】
技术研发人员：余淼，李旺，浮洁，邹文康，高凡，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：