一种超声速进气道颤振抑制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超声速进气道颤振抑制装置，包括：超声速进气道、主动控制系统、被动控制系统；压电片和振动速度传感器固定在超声速进气道壁面上，具体数量、间距和排布方式须根据具体颤振情况仔细考量，信号处理器、控制器、电压源和负电容分流电路集成在发动机控制单元内。本发明专利技术通过主

【技术实现步骤摘要】
一种超声速进气道颤振抑制装置


[0001]本专利技术属于航空发动机设计领域，具体地，涉及一种超声速进气道颤振抑制装置。

技术介绍

[0002]国防、军事上需求的提升促进了超声速飞行器的发展。作为超声速飞行器的重要部件之一，超声速进气道的工作条件较为恶劣：超声速进气道在工作时受到来自激波—边界层干涉作用下和燃烧室压力脉动作用下的非定常气动载荷，以及复杂的气动热载荷的作用，导致超声速进气道的稳定性降低，产生微幅振动，在一定条件下还会与流场发生流固耦合振动现象。此时进气道壁板以一定频率发生振动，不仅影响其内部流场的流动品质，使发动机性能下降，还会导致结构疲劳甚至损坏。美国的F
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15战斗机就曾发生过超声速进气道颤振导致其结构失效。因此有必要专利技术一种能有效抑制超声速进气道工作时所产生的颤振的装置，来保障发动机的性能和超声速进气道结构的安全。
[0003]由结构动力学可知，超声速进气道工作时的振动可采用振型叠加法，用其结构各阶模态的单自由度振型的线性组合来表示。超声速进气道振动时通常只有一部分低阶模态被激励，因此在对其振动进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声速进气道颤振抑制装置，其特征在于，包括：混压式二元超声速进气道1和控制系统3；所述控制系统3包括主动控制系统4和被动控制系统5；所述主动控制系统4包括：振动速度传感器6、信号处理器7、压电片8、控制器10和电压源11；所述被动控制系统5包括：压电片8、负电容分流电路9；振动速度传感器6和压电片8固定在进气道壁面上；信号处理器7、控制器10、电压源11和负电容分流电路9集成在发动机控制单元内。2.根据权利要求1所述的一种超声速进气道颤振抑制装置，其特征在于，所述控制系统3采用主
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被动组合控制，其中主动控制系统4利用压电材料的逆压电效应，在压电片极化方向施加一定电压，使其产生一定的电位移和控制力，达到抑制振动的效果。3.根据权利要求1所述的一种超声速进气道颤振抑制装置，其特征在于，所述信号处理器6存储并处理振动速度传感器所采集的速度信号对其在时域上进行积分，得到振动位移信号x，同时将振动位移信号x和速度信号传递至控制器10。4.根据权利要求1所述的一种超声速进气道颤振抑制装置，其特征在于，所述主动控制系统4采用独立模态控制法，仅控制超声速进气道颤振时主导模态的振动，而不影响其它未控模态；以振动的位移信号x和速度信号作为控制器10的输入信号，提取目标模态的模态坐标，确定目标模态的位移增益g
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和速度增益h
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，计算实际控制力T，最终根据压电方程控制电压源11输出相应电压U。5.根据权利要求1所述的一种超声速进气道颤振抑制装置，其特征在于，所述电压源11根据压电方程输出相应电压U，使压电片8在其两端电压的作用下产生控制器10输出的实际控制力T以及相应电位移，达到抑制目标模态振动的效果。6.根据权利要求1所述的一种超声速进气道颤振抑制装置，其特征在于，所述控制系统3采用主
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【专利技术属性】
技术研发人员：王强，薄澜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：