在進入預定的軌道之前,衛(wèi)星需要承受一系列極端惡劣的振動環(huán)境,這些環(huán)境載荷可以從星箭結合面直接傳遞到衛(wèi)星,這對于衛(wèi)星的精密設備造成了極大地影響。本文主要研究在整星系統(tǒng)的等效動力學模型中引入非線性能量阱元素對沖擊和簡諧載荷工況的振動進行控制,并根據(jù)靶能量傳遞關系對非線性能量阱的剛度進行優(yōu)化,設計出最優(yōu)的立方剛度范圍,然后設計和加工出了具有純的立方剛度的非線性能量阱裝置,最后利用添加非線性能量阱裝置前后的響應進行對比分析裝置的吸振效果,來驗證所設計剛度范圍的正確性。具體內容包括:首先,利用三維軟件建立整星系統(tǒng)模型,導入到Ansys有限元仿真軟件,設置相應的外激勵等條件模擬發(fā)射過程中的特定工況,依次進行模態(tài)分析和諧響應分析,通過軟件的分析結果我們得到整星系統(tǒng)各階模態(tài)所處的范圍,以及在發(fā)射過程中的響應狀況,再根據(jù)諧響應分析所獲得的頻率響應曲線建立了具有相同共振頻率和幅值的兩自由度等效模型。其次,在整星等效模型中引入非線性能量阱,對沖擊工況和簡諧工況下的響應進行控制。通過復變量平均法求解方程的解析關系,再利用靶能量傳遞的條件和各參數(shù)之間的解析關系對非線性能量阱的剛度進行優(yōu)化,推導出最優(yōu)立方剛度公式... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SoftRideUniFlex裝置

余年的努力研發(fā)出了SoftRide系列四款被動減振產品用于整星振動抑制，并用于實際發(fā)射之中。1995年，MoogCSA公司研制出了SoftRideUniFlex縱向隔振裝置，如圖1-2，該裝置主要適用于縱向過載的運載火箭中，結構采用鈦合金壓力環(huán)和約束阻尼構成，其中阻尼層為粘性阻尼，約束層為金屬板材料。該裝置的工作原理是當外力作用在鈦合金壓力環(huán)時，其表面黏貼的約束阻尼層就會發(fā)生剪切變形[5]，從而來吸收振動的能量。該裝置只需要通過并聯(lián)的方式安裝在衛(wèi)星和衛(wèi)星適配器之間，不會改變適配器的原始結構，具有較好的通用性，安裝方式如圖1-3。除此之外，這種隔振裝置還具有體積孝質量輕、安裝方便等優(yōu)點。但是SoftRideUniFlex裝置只對高頻抑制效果明顯，同時由于裝置剛度較低，會使衛(wèi)星結構整體變軟，可能引發(fā)星箭耦合共振，甚至會和整流罩相撞。圖1-2SoftRideUniFlex裝置圖1-3安裝方式Fig.1-2SoftRideUniFlexdeviceFig.1-3Installationmethod在同一時期又提出了一款名為SoftRideMultiFlex的裝置[6]，實際上該裝置就是通過一個支柱將兩個單獨的裝置從中心串聯(lián)起來組成MultiFlex隔振器，并且MultiFlex裝置和UniFlex裝置一樣都是采用環(huán)繞適配器一圈的方式布置，其結構和安裝方式如下圖14

SoftRideShockring裝置


本文編號：3342730