基于弦網(wǎng)的隔振系統(tǒng)振動特性及隔振機理研究.pdf

1、研究高精度航天器的微振動隔離方法，降低星載設(shè)備振動對精密遙感儀器的干擾，是提高高精度航天器分辨率的主要手段。本文針對星載振源微振動隔離要求，提出了一種基于弦網(wǎng)的隔振器。相對于傳統(tǒng)的隔振器，基于弦網(wǎng)的隔振器質(zhì)量輕、體積小，特別適合對質(zhì)量和空間有特殊要求的空天領(lǐng)域。弦網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，對加工工藝要求低，影響振動特性和隔振性能的參數(shù)容易調(diào)節(jié)，使其振動特性容易控制。本論文的主要研究內(nèi)容包括：
　　1）分別建立了含有集中質(zhì)量、剛體質(zhì)量的單弦在固定

2、邊界下的動力學模型，確定了激勵力與弦上任意一點動態(tài)張力間的函數(shù)關(guān)系，揭示了質(zhì)量對單弦振動特性影響的規(guī)律。規(guī)律表明，質(zhì)量的存在，有阻斷弦與弦之間振動傳遞的趨勢，且質(zhì)量越大，趨勢越明顯。實驗測試了含有剛體質(zhì)量弦的端點動態(tài)張力，驗證了動力學建模的正確性。實驗結(jié)果表明，弦端點動態(tài)張力理論值在低頻段與實驗符合較好，高頻段誤差較大。
　　2）建立了“2弦”、“4弦”和“8弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)的動力學模型，獲得了隔振器網(wǎng)平面內(nèi)任意一點動態(tài)

3、張力與振源激勵力之間的函數(shù)關(guān)系，揭示了網(wǎng)線初始預緊力對隔振器隔振性能的影響規(guī)律。利用Ansys對隔振器進行模態(tài)分析，總結(jié)模態(tài)的規(guī)律。規(guī)律表明對于“2弦”和“4弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)，質(zhì)量的存在阻斷了弦與弦之間的振動傳遞，規(guī)律與含有集中質(zhì)量的弦類似；對于“8弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)，由于其在結(jié)構(gòu)上與“2弦”、“4弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)有本質(zhì)的區(qū)別，8弦中只有4弦被質(zhì)量阻斷，其余4弦未被阻斷，因此模態(tài)比較復雜，集中質(zhì)量弦的模態(tài)規(guī)律不再適用于“8弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)

4、隔振系統(tǒng)。實驗測試了“2弦”、“4弦”和“8弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)的弦端點動態(tài)張力，驗證動力學模型的正確性。實驗測試了“8弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振器的加速度傳遞率，結(jié)果表明隔振器在關(guān)心頻段隔振效果顯著，但是由于網(wǎng)線阻尼小，系統(tǒng)共振峰較大。
　　3）研制一種波紋管式流體阻尼器，將流體阻尼器與網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振器并聯(lián)，測試了并聯(lián)后隔振器的隔振效果。結(jié)果表明隔振器阻尼得到提高，系統(tǒng)共振峰得到控制，彌補了單獨的網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振器阻尼小的缺點。為減輕隔振器的重量和優(yōu)化