本文關(guān)鍵詞：形狀記憶合金在整星隔振系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

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【摘要】：在衛(wèi)星發(fā)射階段,其所處動力學(xué)環(huán)境非常惡劣,為了保證衛(wèi)星在發(fā)射過程中不受破壞,應(yīng)用整星隔振系統(tǒng)對衛(wèi)星進行保護。形狀記憶合金(Shape Memory Alloys)是一種具有廣泛應(yīng)用前景的功能材料,除具有形狀記憶功能外,還有獨特的偽彈性性能、耐腐蝕性和高阻尼等特性,因而受到材料科學(xué)和工程界等各方面普遍重視,其應(yīng)用范圍已經(jīng)涉及到航天、航空、機械、能源以及日常生活等領(lǐng)域。本文以形狀記憶合金高阻尼特性為應(yīng)用依托,把Ti_(50)Ni_(37.5)Cu_(12.5)形狀記憶合金嵌入整星隔振系統(tǒng)中,以期提高整星隔振系統(tǒng)的減振能力。具體完成的主要研究工作如下:首先,建立了含形狀記憶合金的整星隔振系統(tǒng)的動力學(xué)模型,形狀記憶合金的恢復(fù)力采用雙線性雙環(huán)滯后模型,利用多自由度振動分析的平均法求得整星隔振系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)方程,并用數(shù)值方法分析方法計算出形狀記憶合金對系統(tǒng)響應(yīng)的抑制效果。其次,以Ti_(50)Ni_(37.5)Cu_(12.5)形狀記憶合金制成的懸臂梁為研究對象,通過實驗得到其自由端的頻響函數(shù)(FRF),利用模態(tài)識別的方法得到其模態(tài)阻尼比。實驗結(jié)果驗證了形狀記憶合金的高阻尼特性。最后,在理論和實驗的基礎(chǔ)上,建立了含形狀記憶合金的整星隔振系統(tǒng)的試驗?zāi)Ｐ汀Ｍㄟ^對模擬衛(wèi)星進行縱向振動控制試驗,分析形狀記憶合金對衛(wèi)星整體的振動抑制效果。從理論分析和試驗結(jié)果得到結(jié)論:形狀記憶合金對于剛體衛(wèi)星的加速度響應(yīng)抑制效果在低頻段可達到35.9%,在較高頻段(220—700Hz)內(nèi)振動抑制效果非常好(除了670Hz處的共振峰外),而且模擬衛(wèi)星—隔振平臺系統(tǒng)前三階共振頻率的改變在可容許的頻段內(nèi)(40—200Hz)。結(jié)果表明,通過設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單的含形狀記憶合金的整星隔振系統(tǒng),便能完成衛(wèi)星全頻段(10—700Hz)的振動控制任務(wù),滿足航天發(fā)射的苛刻要求,提高結(jié)構(gòu)可靠性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.6;TB535.1

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本文編號：1300771