基于弦網(wǎng)的隔振系統(tǒng)振動(dòng)特性及隔振機(jī)理研究.pdf

1、研究高精度航天器的微振動(dòng)隔離方法，降低星載設(shè)備振動(dòng)對(duì)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(duì)星載振源微振動(dòng)隔離要求，提出了一種基于弦網(wǎng)的隔振器。相對(duì)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(duì)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(jiǎn)單，對(duì)加工工藝要求低，影響振動(dòng)特性和隔振性能的參數(shù)容易調(diào)節(jié)，使其振動(dòng)特性容易控制。本論文的主要研究?jī)?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(dòng)力學(xué)模型，確定了激勵(lì)力與弦上任意一點(diǎn)動(dòng)態(tài)張力間的函數(shù)關(guān)系，揭示了質(zhì)量對(duì)單弦振動(dòng)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(dòng)傳遞的趨勢(shì)，且質(zhì)量越大，趨勢(shì)越明顯。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了含有剛體質(zhì)量弦的端點(diǎn)動(dòng)態(tài)張力，驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)建模的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，弦端點(diǎn)動(dòng)態(tài)張力理論值在低頻段與實(shí)驗(yàn)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(dòng)力學(xué)模型，獲得了隔振器網(wǎng)平面內(nèi)任意一點(diǎn)動(dòng)態(tài)

3、張力與振源激勵(lì)力之間的函數(shù)關(guān)系，揭示了網(wǎng)線初始預(yù)緊力對(duì)隔振器隔振性能的影響規(guī)律。利用Ansys對(duì)隔振器進(jìn)行模態(tài)分析，總結(jié)模態(tài)的規(guī)律。規(guī)律表明對(duì)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(dòng)傳遞，規(guī)律與含有集中質(zhì)量的弦類(lèi)似；對(duì)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(fù)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(shí)驗(yàn)測(cè)試了“2弦”、“4弦”和“8弦”網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)的弦端點(diǎn)動(dòng)態(tài)張力，驗(yàn)證動(dòng)力學(xué)模型的正確性。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(cè)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(bǔ)了單獨(dú)的網(wǎng)結(jié)構(gòu)隔振器阻尼小的缺點(diǎn)。為減輕隔振器的重量和優(yōu)化