航空液压管路系统连接液压泵与作动器,是实现飞机舵面操控和起落架收放等功能的重要机电系统。我国多个型号飞机由于轻量化和液压系统工作压力的不断提高等原因,液压管路系统经常发生振动过大和振动所导致的损伤破坏等,对飞机的安全性和可靠性造成极大影响,航空液压管路系统的振动问题是目前迫切需要解决的工程难题。但是,航空液压管路系统振动机理十分复杂,一方面管路系统结构形式、空间布局及约束方式受到飞机结构限制,结构本身以及飞机机体存在复杂的振动耦合机制,另一方面液压泵产生的高压高速流体存在强烈压力脉动,容易激起宽频带多频点管路系统结构共振或大幅度强迫振动。目前虽然对管路的研究取得了一定的成果,但是对于液压管路系统的结构振动耦合机理、多源激励下管路系统复杂振动行为、以及相应阻尼减振技术等理论问题及其分析与设计方法,仍然存在许多挑战。因此,针对典型航空液压管路系统,开展考虑长跨度、弹性支撑约束条件下管路系统的动力学建模方法研究,明确泵源脉动激励和基础激励形式,获得多源激励下管路系统的振动响应特性,并开展粘弹性约束层阻尼管路系统振动抑制技术的研究,具有重要的科学研究意义与工程应用价值。本文采用解析分析、数值计算与试验测试相结合的方法,系统研究了航空液压管路系统的振动特性、泵源脉动激励和基础激励综合作用下的管路系统动力学特性以及附加粘弹性约束层阻尼材料的管路系统阻尼减振特性的研究。取得的主要研究成果如下:针对空间受限、长跨距和多点支撑的航空液压管路系统,提出了相应的动力学建模的模型缩减方法,即根据航空液压管路结构特征和载荷特征的管路分割方法和关联结构部分的模态截断等效方法。通过对比原始整体模型与缩减后模型的固有频率、振型和基础激励下的振动响应,证明所提出的模型缩减方法具有较高的计算精度和效率,实现了航空液压管路系统的高效建模与高精度振动分析。基于液压泵结构与运行特征对管路压力脉动的产生机理进行理论分析,利用所搭建的液压管路系统实验台,获得了泵源激励下的管路压力脉动测试方法和基于谱分析的压力脉动的提取与表征方法。基于实测获得的管路入口压力脉动谐波曲线,采用特征线-有限元法计算了管路系统在泵源激励下的振动响应,即将瞬态流体各个节点的力施加到管路有限元模型相对应的节点上,然后采用Newmark逐步积分法求解泵源激励下的管路振动响应。理论和试验分析表明,管路系统在泵源激励下产生多个谐波阶次的共振响应,当谐波频率位于管路共振区时,管路产生大幅度共振。基于飞机机体载荷谱所确定的液压管路系统的基础激励特征,即飞机机体宽频带随机激励叠加发动机双转子不平衡简谐激励,采用虚拟激励法求解了航空液压管路系统在基础随机激励下的振动响应。结果表明,管路系统由于飞机机体的宽频带随机和简谐激励叠加作用导致了明显的多阶共振。在管路动力学分析模型基础上,考虑航空液压管路系统在实际工作中会受到液压泵源激励和飞机机体基础激励的综合作用,获得了液压管路系统复杂的振动响应特性。通过分析揭示了管路高频振动对低频振动诱发机理,即流体压力脉动谐波频率与机体基础激励频率接近时引发的拍振,在此基础上,首次明确了管路系统产生危险拍振的条件。为了有效抑制液压管路系统在多源激励下产生的大幅度振动,提出采用粘弹性约束层材料进行管路系统阻尼减振的新技术。基于非线性有限元法建立了粘弹性约束层阻尼管路系统的动力学模型,对比分析了不同卡箍支撑刚度、以及粘弹性材料层和约束层厚度变化等对管路系统的模态特性和损耗因子的影响。数值分析和试验研究结果对比表明,粘弹性约束层阻尼材料对泵源激励和机体基础激励以及两者联合作用下的管路系统的共振、拍振、非共振强迫振动等都具有明显的减振效果,可以用于工程中管路系统的振动抑制。通过本文的研究,提出了适用于航空液压管路系统的模型缩减方法,突破了空间受限长跨距复杂支撑的航空液压管路系统振动分析的建模技术,发现了航空液压管路系统在泵源激励和基础激励下产生的复杂共振和拍振行为,明确了粘弹性约束层阻尼材料结构参数对管路系统振动抑制的有效性及其影响规律。本文工作可为航空液压管路系统的振动分析与设计提供理论支撑与技术参考。