基于粘彈性材料的約束阻尼型高衰減率隔振單元的研究.pdf

1、航天器搭載的高分辨率有效載荷及其自身指向穩(wěn)定性對(duì)航天器的振動(dòng)控制技術(shù)提出了更高的要求。對(duì)于頻率成分較為豐富的擾振，若只為了降低共振峰放大倍數(shù)而提高阻尼系數(shù)，會(huì)使得高頻段的振動(dòng)傳遞率提高，隔振效果變差，因此需要尋求合適的減振措施。本文以粘彈性材料的約束阻尼型結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，研究了粘彈性材料的阻尼原理及阻尼模型；基于ANSYS中的Prony級(jí)數(shù)方法，考慮了粘彈性材料的頻變特性，分析了阻尼層的厚度、長(zhǎng)度及模量對(duì)結(jié)構(gòu)阻尼比的影響；重點(diǎn)研究了約束阻

2、尼型隔振單元在振動(dòng)控制中的減振性能，主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究：
　　首先根據(jù)約束阻尼結(jié)構(gòu)的剪切變形特點(diǎn)，建立了單元模型和位移函數(shù)，采用復(fù)模量頻變模型，并結(jié)合粘彈性材料的WLF時(shí)溫等效方程，理論上實(shí)現(xiàn)了粘彈性材料的溫變、頻變特性模擬，并采用QR阻尼法求解了含有粘彈性材料的復(fù)合懸臂梁的復(fù)特征值和阻尼比，與試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，驗(yàn)證了本文建模求解方法的可行性。
　　然后，根據(jù)隔振單元的初始結(jié)構(gòu)，采用控制單一變量的方法，分析了阻尼層的各

3、個(gè)參數(shù)對(duì)隔振單元阻尼比的影響規(guī)律；并通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析，對(duì)其初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正，確定了隔振單元的具體結(jié)構(gòu)，建立三維模型，為有限元分析和動(dòng)力學(xué)仿真做準(zhǔn)備。
　　最后建立了隔振單元的有限元模型和動(dòng)力學(xué)仿真模型，進(jìn)行了模態(tài)分析，得到其共振頻率和模態(tài)振型，從而能夠預(yù)測(cè)其振動(dòng)耗能方式及能力大小；在ADAMS/Vibration模塊中對(duì)隔振單元進(jìn)行了X/Y/Z三個(gè)軸向方向的隔振性能分析，得到隔振單元對(duì)不同大小和方向的振動(dòng)激勵(lì)響應(yīng)曲線和傳遞率，從而