支承舱减振性能分析

支承舱是运载火箭与航天器之间的重要连接结构,支承舱的振动特性是力学环境设计需要考虑的因素之一.本文从振动环境控制的角度进行支承舱结构动力学分析,阐述了一种基于支承舱振动特性研究的改善航天器力学环境的方法.在有限元建模过程中,引入了材料级性能试验.计算并比较了不同材料支承舱结构对航天器振动环境的作用,比较了连接面形式对振动环境的影响.基于分析结果给出了进一步研究的建议.     

变质量贮箱类流固耦合系统的振动响应及时频特性分析

研究了变质量贮箱类流固耦合系统的动力学特性。根据虚拟质量法,使用有限单元法构建了变质量贮箱类流固耦合系统的动力学模型,建模过程中着重考虑了质量变化对系统的影响。通过Newmark直接积分法计算出变质量贮箱时变系统的振动响应,分析了不同质量变化率对变质量贮箱系统动力响应的影响,并借助平滑伪Wigner-Ville变换获得变质量贮箱时变系统的动力响应时频谱。结果表明:由于系统质量减少,引起了系统振动频率的增大,并产生一个附加的负阻尼。这个负阻尼的大小与系统的质量变化率成正比。对比不同质量变化率和不同结构阻尼变质量贮箱的动力响应及时频特性,系统的振动频率的范围可以通过系统质量的范围确定,而且当附加负阻尼的作用超过系统结构阻尼的作用时,会使得系统的振动振幅增大,引起系统的不稳定。平滑伪Wigner-Ville变换是处理非平稳信号的一种有效工具。     

仪器舱舱段局域共振单元减振设计

仪器舱是运载火箭的关键结构,仪器舱的振动会影响电子设备的可靠性,因此,改善仪器舱的振动环境具有重要意义。介绍了一种螺旋型局域共振单元,并分析了其减振机理,提出将该局域共振单元应用到仪器舱减振上。以仪器舱缩比结构为对象进行仿真方法验证,建立并修正了缩比结构的有限元模型,分析了局域共振单元对缩比模型的减振效果,结果表明在20~200 Hz内结构的振动衰减可以达到30%。对局域共振单元和缩比模型进行加工并开展声激励试验,试验结果表明振动衰减达到30%以上,与仿真分析相吻合,从而验证了仿真方法的正确性和合理性。将该方法推广到仪器舱减振分析上,仿真结果表明在20~250 Hz内该局域共振单元对仪器舱的减振可达40%。     

《圆锥壳结构声振耦合特性分析》

通过利用LMS virtual.lab中的Acoustic BEM模块实现了FE/BE 声振耦合模型的仿真计算,且计算结果通过了混响噪声实验验证。在此基础之上,分析圆锥壳结构的声振耦合特性,并与不考虑声场的结构响应的情况进行了比较分析。结果表明声场的存在影响结构的响应幅值与分布,且耦合程度在不同频率下表现出不同特性。