● 摘要
基于航空发动机叶片的振动一直是发动机较为严重的问题，特别是由于高增压比、大推力、高涵道比发动机的出现，及采用轻质合金钢，叶片做的长而薄，尤其是跨超音叶片的气动载荷增加，都使得叶片振动现象更加严重。因此，本论文提出了利用金属橡胶对叶片进行调频和减振。
金属橡胶（MR）作为一种阻尼材料，不仅可以提供阻尼，而且金属橡胶的刚度随着其安装紧度的变化而变化，即金属橡胶具有变刚度/阻尼特性。论文针对叶片振动问题，采用在叶片伸根处加金属橡胶，利用金属橡胶的阻尼特性，减小叶片的振动响应，并且通过改变金属橡胶的安装紧度，改变叶片结构的刚度，避开共振。为了研究问题的方便，本文把叶片简化为悬臂平板叶片，在平板叶片根部加金属橡胶，并研究得到金属橡胶在平板根部的有效尺寸和位置。
本论文首先根据试验的目的和方法，简化得到两种试验方案，通过数值仿真计算对比得到更优的结构方案。然后根据有限元计算的结果设计相应的试验器。最后利用该试验器，通过试验验证仿真计算结果。
仿真计算研究了MR的厚度、弦向尺寸、展向尺寸和弹性模量对悬臂平板结构固有频率的影响规律，并对两种结构方案进行对比分析，确定更优的振动控制方案，为后续的试验研究提供数据支持，初步预示了该试验的可行性。并根据计算的结果设计了相应的试验器。
对不同相对密度的MR进行静态试验，试验研究了相对密度和安装紧度对MR的刚度/阻尼的影响规律；然后基于上述设计的试验器，把MR应用在悬臂平板结构中，用激振器激振平板，试验得到MR的相对密度、安装紧度和位置对悬臂平板结构的固有频率和幅值的影响规律，试验验证了具有可变刚度/阻尼的悬臂平板结构振动控制的可行性和振动抑制效果。
通过以上的数值仿真和试验研究得到，利用金属橡胶的变刚度/阻尼特性，可以有效的调节悬臂平板结构的固有频率，并对悬臂平板结构的振动幅值有明显的减小。因此该研究具有良好的工程应用前景，应用于叶片结构有明显的振动控制效果。