一种弹支干摩擦阻尼器动力学特性测试方法

本发明涉及动力学测试，尤其涉及一种弹支干摩擦阻尼器动力学特性测试方法。

背景技术：

1、弹支干摩擦阻尼器在转子系统减振中发挥着重要作用，其具有结构简单、易于主动控制等优势，在航空发动机转子系统的减振抑振中具有广泛的应用前景。弹支干摩擦阻尼器由弹性支承和干摩擦阻尼器组成，弹性支承安装在转轴的轴承上，随转轴发生平动而不发生绕自身中心轴的转动；干摩擦阻尼器由动摩擦片和静摩擦片组成，动摩擦片固定在弹性支承上，静摩擦片固定在转子的机匣上。

2、相关技术中，弹支干摩擦阻尼器动力学特性通常采用整机试验的测试方法，难以揭示弹支干摩擦阻尼器的动力学特性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种弹支干摩擦阻尼器动力学特性测试方法，以解决难以揭示弹支干摩擦阻尼器动力学特性的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供一种弹支干摩擦阻尼器动力学特性测试方法，所述阻尼器用于发动机转子系统，所述测试方法，包括：

4、提供一试验装置，所述试验装置包括多自由度运动平台和多个约束装置；

5、将静摩擦片置于所述多自由度运动平台上，将带有动摩擦片的弹性支承置于所述多个约束装置之间，并且所述动摩擦片贴合在所述静摩擦片顶部；

6、基于所述阻尼器在所述发动机转子系统中的运动轨迹数据，控制所述多自由度运动平台在二维平面内运动；

7、获取所述动摩擦片的位移以及所述弹性支承在径向平面内的合力，得到所述阻尼器在服役状态下的动力学特性，所述径向平面是指：垂直于所述弹性支承的中心轴线的平面。

8、根据本发明的至少一个实施方式，将带有动摩擦片的弹性支承置于所述多个约束装置之间，包括：

9、将所述弹性支承限制为仅具有一个轴向自由度。

10、根据本发明的至少一个实施方式，所述约束装置的数量为四个，所述约束装置包括至少一个万向球，所述测试方法，包括：

11、将四个所述约束装置沿着所述弹性支承的周向均匀排布，并将每个所述约束装置所具有的至少一个万向球抵接于所述弹性支承的外环形成点接触。

12、根据本发明的至少一个实施方式，所述外环的周侧还设置有四个受载件，所述测试方法，包括：

13、将每个所述约束装置的万向球分别与相应的所述受载件进行点接触。

14、根据本发明的至少一个实施方式，所述约束装置还包括基座以及设在所述基座的直线运动机构，所述万向球、力传感器均连接于所述直线运动机构的活动端，所述测试方法，包括：

15、将相对设置的两个所述约束装置中的直线运动机构的活动端同时伸长，以使所述万向球与所述外环的点接触完全压紧实现预加载。

16、根据本发明的至少一个实施方式，相对设置的两个所述约束装置中的一个包括一个万向球，另一个包括两个万向球，所述测试方法，包括：

17、调整相对设置的两个所述约束装置，以使三个所述万向球的中心连线为等腰三角形，且所述等腰三角形所在的平面垂直于所述弹性支承的轴向。

18、根据本发明的至少一个实施方式，获取所述动摩擦片的位移以及所述弹性支承在径向平面内的合力，包括：

19、根据相对设置的两个所述约束装置中的力传感器的数据，得到所述弹性支承在两个正交方向上受到的弹性力和摩擦力的合力。

20、根据本发明的至少一个实施方式，获取所述动摩擦片的位移以及所述弹性支承在径向平面内的合力，还包括：

21、将两个激光位移传感器呈正交安装在所述弹性支承的外围，其中，每个所述激光位移传感器与所述动摩擦片相对。

22、根据本发明的至少一个实施方式，所述动摩擦片通过转接盘设置在所述弹性支承的内环上，所述测试方法，还包括：

23、在所述转接盘的外周侧设置具有平面的两个受测件，以使所述受测件远离所述动摩擦片的外圆周面，其中，每个所述受测件的平面与相应的所述激光位移传感器相对。

24、根据本发明的至少一个实施方式，获取所述动摩擦片的位移以及所述弹性支承在径向平面内的合力，得到所述阻尼器在服役状态下的动力学特性之前，所述测试方法，还包括：

25、在所述弹性支承的顶部施加预设压力。

26、根据本发明的至少一个实施方式，所述阻尼器包括弹性支承、静摩擦片以及动摩擦片，所述弹性支承包括内环、外环以及位于所述内环与所述外环之间的环形空间的弹性元件，所述动摩擦片设在所述内环的一个端面；

27、所述试验装置包括多自由度运动平台、位移测量装置以及环绕所述外环的外围且呈正交设置的两组约束装置，每组所述约束装置包括两个约束装置，同一组所述约束装置的两个分别抵接于所述外环的相对侧；通过所述两组约束装置所述弹性支承保留有一个轴向自由度；所述两组约束装置用于获取所述弹性支承的受力；

28、所述静摩擦片设在所述多自由度运动平台，所述动摩擦片抵接于所述静摩擦片；

29、所述位移测量装置用于获取所述动摩擦片的位移。

30、根据本发明的至少一个实施方式，所述约束装置包括基座以及连接于所述基座的万向球，所述万向球与所述外环抵接；

31、同一组所述约束装置中，一个所述约束装置包括至少一个所述万向球，另一个所述约束装置包括至少两个所述万向球。

32、根据本发明的至少一个实施方式，每组所述约束装置包括两个力传感器，一个所述力传感器设在一个所述约束装置的基座与所述至少一个所述万向球之间，另一个所述力传感器设在另一个所述约束装置的基座与所述至少两个所述万向球之间。

33、根据本发明的至少一个实施方式，同一组所述约束装置中，一个所述约束装置包括一个所述万向球，另一个所述约束装置包括两个所述万向球，三个所述万向球的中心连线为等腰三角形，且所述等腰三角形所在的平面垂直于所述弹性支承的轴向。

34、根据本发明的至少一个实施方式，所述约束装置还包括设在所述基座的直线运动机构，所述万向球、所述力传感器均连接于所述直线运动机构的活动端，所述万向球通过所述直线运动机构在所述外环上施加预紧力。

35、根据本发明的至少一个实施方式，所述试验装置还包括压力调节装置，所述压力调节装置用于调节所述动摩擦片与所述静摩擦片之间的压力。

36、根据本发明的至少一个实施方式，所述压力调节装置包括支架、滑轮、第一绳索和第一配重，所述滑轮转动设在所述支架上，所述第一绳索的一端与所述弹性支承连接，另一端绕过所述滑轮与所述第一配重连接。

37、根据本发明的至少一个实施方式，所述压力调节装置还包括转接盘以及多个第二绳索，所述转接盘的一侧与所述第一绳索的一端连接，另一侧通过所述多个第二绳索与所述外环相连，所述多个第二绳索沿着所述外环的周向分布。

38、根据本发明的至少一个实施方式，所述多个第二绳索沿着所述外环的周向均匀分布；

39、所述外环具有与所述第二绳索连接的第一连接部，所述转接盘具有与所述第二绳索连接的第二连接部，每个所述第一连接部与相应的所述第二连接部相对。

40、根据本发明的至少一个实施方式，所述压力调节装置还包括至少一个第二配重，所述第二配重用于在所述弹性支承的顶部施加压力。

41、根据本发明的至少一个实施方式，所述多自由度运动平台具有六个自由度。

42、根据本发明的至少一个实施方式，所述位移测量装置包括至少两个激光位移传感器，沿着所述动摩擦片的周向，至少两个所述激光位移传感器呈正交设置。

43、本发明示例性实施例中提供的一个或多个技术方案中，至少可实现如下有益效果之一。

44、本发明示例性实施例的弹支干摩擦阻尼器动力学特性测试方法，将静摩擦片设置在多自由度运动平台上，基于阻尼器在发动机转子系统中的运动轨迹数据，通过模拟信号控制多自由度运动平台在二维平面内运动，从而可以真实模拟阻尼器在二维平面的运动轨迹；将设置弹性支承上的动摩擦片抵接于静摩擦片上，通过约束装置抵接于弹性支承的外环的外侧，可以使得弹性支承仅具有一个轴向的平移自由度。因此，试验装置可以模拟弹支干摩擦阻尼器的动摩擦片与静摩擦片之间的相对运动轨迹。通过两两相对的约束装置，可以准确得到弹性支承的在服役状态下的受力情况，例如弹性力、摩擦力或二者的合力，通过位移测量装置可以得到动摩擦片的位移，从而可以获取弹支干摩擦阻尼器动力学变化特性。基于此，通过将静摩擦片置于多自由度运动平台上，也即将位移激励施加在静摩擦片上，而非施加在动摩擦片上，可以精确测量弹性支承所受力的大小。本发明示例性实施例的测试方法在再现弹支干摩擦阻尼器任意复杂二维运动轨迹的基础上，可以实现服役状态下的精确测试，进而可以揭示弹支干摩擦阻尼器的动力学特性。