本文關(guān)鍵詞：基于六維并聯(lián)機(jī)構(gòu)的空間多維微振動(dòng)模擬器優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：空間飛行器上搭載的多種設(shè)備,如制冷壓縮機(jī)、太陽(yáng)帆板轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)姿陀螺等,會(huì)產(chǎn)生微小振動(dòng)。這些微小振動(dòng)具有頻帶分布寬、幅值小、形式復(fù)雜等特點(diǎn),嚴(yán)重影響空間飛行器上光學(xué)遙感器的成像質(zhì)量。常見(jiàn)的解決辦法是對(duì)光學(xué)遙感器進(jìn)行隔振。為了評(píng)估飛行器上隔振系統(tǒng)的有效性,需要進(jìn)行大量的地面試驗(yàn),而開(kāi)展這些工作的前提是能復(fù)現(xiàn)這些微小振動(dòng)的頻譜特性。因此,設(shè)計(jì)一臺(tái)能復(fù)現(xiàn)具有不同頻譜特性的多維微小振動(dòng)的模擬器是一個(gè)具有重大意義的課題。首先,開(kāi)展了基于Gough-Stewart平臺(tái)的空間微振動(dòng)模擬器動(dòng)力學(xué)特性的研究。綜合考慮了驅(qū)動(dòng)腿和鉸鏈的質(zhì)量屬性以及負(fù)載質(zhì)心與上平臺(tái)坐標(biāo)系原點(diǎn)不重合時(shí)的特殊情況,建立了Gough-Stewart平臺(tái)的完整動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)了求解微振動(dòng)模擬器固有頻率及主振型的數(shù)學(xué)解析式。通過(guò)有限元仿真及實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)單個(gè)驅(qū)動(dòng)腿的軸向剛度進(jìn)行了研究。同時(shí),采用理論方法及有限元方法對(duì)第一代樣機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了仿真分析。對(duì)微振動(dòng)模擬器的固有頻率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。仿真及測(cè)試結(jié)果顯示:三種方法得到的固有頻率及主振型一致性較好,固有頻率誤差值不超過(guò)5%,驗(yàn)證了理論模型的準(zhǔn)確性。結(jié)合空間多維微振動(dòng)模擬器的性能指標(biāo)及第一代樣機(jī)固有頻率的研究結(jié)果,得出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化思路,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。對(duì)驅(qū)動(dòng)腿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高了驅(qū)動(dòng)腿彈片的抗徑向傾覆能力,提高了鉸鏈等部件結(jié)構(gòu)剛度,消除了上、下鉸鏈在平臺(tái)控制中引起的非線性問(wèn)題;解決了第一代樣機(jī)驅(qū)動(dòng)腿之間互相導(dǎo)電的問(wèn)題。對(duì)第二代樣機(jī)模型進(jìn)行了有限元建模仿真分析,同時(shí)進(jìn)行了樣機(jī)實(shí)物的試驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果表明第二代樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH112

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭轉(zhuǎn)運(yùn),楊文霞;微振動(dòng)的激光外差測(cè)量[J];大學(xué)物理;1985年11期

2 韓萬(wàn)強(qiáng);張明軒;;雙擺自由微振動(dòng)分析[J];長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)理工卷;2009年01期

3 曹忠權(quán),王好根,郭鐵拴;場(chǎng)地微振動(dòng)及其強(qiáng)度特征分析[J];土工基礎(chǔ);2003年02期

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5 蔣國(guó)偉;周徐斌;申軍烽;孔祥森;;衛(wèi)星微振動(dòng)虛擬仿真技術(shù)研究及應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2011年09期

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10 張巍;應(yīng)祖光;;高技術(shù)設(shè)備隨機(jī)微振動(dòng)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)[J];噪聲與振動(dòng)控制;2010年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

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2 叢波日;張曉春;鐘世英;;地鐵運(yùn)行對(duì)臨近建筑微振動(dòng)的影響分析[A];第九屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

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本文編號(hào)：1247016