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飞机的机动性、稳定性、可靠性及续航时间等都会影响一场战役的结果。双垂尾的飞机在大攻击角飞行时，其前部机身或机翼上会产生非定常的、紊乱的涡流，涡流载荷通常以弯矩和扭矩的形式反复作用在飞机的垂直尾翼上。当这种涡流载荷的频带覆盖飞机垂尾低阶固有频率时，会引起垂尾巨大的振动和动态应力，使得垂尾结构产生过早的疲劳损伤，严重影响了飞机的战斗力和可靠性。宏纤维复合材料(Macro Fiber Composite, MFC)作为压电智能复合材料的一种类型，不仅具有高应变驱动效率，而且能够实现定向驱动、定向传感。由于其极好的挠性，MFC能够粘贴在曲面结构上，有效地控制垂尾结构所产生振动，从而增加飞机的使用寿命降低维护成本。本文以MFC在垂尾结构上振动主动控制的应用为研究背景，对MFC的驱动机理和传感机理进行了研究，建立了简化的垂尾结构有限元模型并进行了振动控制仿真分析，以及开展了垂尾结构的振动主动控制实验。本文的主要内容为：(1)根据宏纤维复合材料的结构特性将其简化成横观各向同性材料，简化出了MFC的三维线弹性—压电方程。分别基于应用d31效应的P2型MFC和应用d33效应的P1型MFC来探讨板结构表面粘贴宏纤维复合材料的驱动机理和传感机理，最后推导出了MFC作为驱动器的驱动弯矩方程和和作为传感器的传感电压方程。(2)采用有限元软件ABAQUS建立了MFC的有限元模型，仿真分析了MFC的正压电效应和逆压电效应。然后对几种飞机垂直尾翼结构的简化模型进行模态分析，最后使用UAMP子程序来实现几种飞机垂直尾翼结构的简化模型的振动控制仿真分析，并通过等效阻尼比来衡量减振效果。(3)进行了垂直尾翼结构振动主动控制实验，测得了不同激励作用下不同贴片位置的振动响应。实验结果进一步验证了宏纤维复合材料在实现垂尾结构减振方面应用的可行性。