高分辨光学卫星飞轮微振动隔振器的设计

反作用飞轮产生的微振动使高分辨光学卫星成像变得模糊,甚至导致高分辨光学卫星无法对地成像。为减弱飞轮微振动对成像的影响,采用金属橡胶隔振器隔离飞轮产生的微振动。首先,测量飞轮产生的微振动并分析其频谱特性;然后,利用有限元软件对"吉林一号高分星"进行频率响应分析,以获得相机内部光学元器件的敏感频率点;最后,将光学元器件的敏感频率点及飞轮振动频谱特性作为设计金属橡胶隔振器固有频率及阻尼比的依据。成型后的金属橡胶隔振器轴、径向固有频率分别为155 Hz、160 Hz,安装金属橡胶隔振后飞轮在249 Hz(共振峰值频率)处的隔振效率达80%。隔振前卫星次镜X、Y、Z向最大角位移为0.011″(249 Hz/2 800 r?min~(-1))、0.01″(249 Hz/2 800 r?min~(-1))、0.023″(249 Hz/1600 r?min~(-1)),隔振后最大角位移为0.002 2″(155 Hz/1 600 r?min~(-1))、0.002 2″(155 Hz/1 600 r?min~(-1))、0.001 2″(160 Hz/1 600 r?min~(-1)),与无隔振条件下相比角位移峰值减小达70%,满足次镜三向最大角位移小于0.008″的设计要求,表明金属橡胶隔振器设计合理,隔振效果明显。     

橡胶隔振器设计开发研究

提出以有限元方法为基础的橡胶隔振器设计开发流程,并以某船用柴油机隔振器为对象,详细阐述了开发设计过程。介绍橡胶有限元的基本理论,通过有限元计算分析该橡胶隔振器的结构,预估橡胶材料的硬度,并根据设计目标对其结构进行一定的修改。通过加工试制及试验测试,所得结果与有限元计算结果吻合较好。     

橡胶隔振器系列化设计方法研究

推导了橡胶隔振器静刚度与结构参数、材料硬度的关系式，结合有限元分析技术，提出橡胶隔振器的系列化设计方法并给出应用实例。该设计方法用以指导如何有效地调整各设计参数，实现橡胶隔振器系列化产品的快速开发。     

用于微振动控制的隔振器分析和实验

首先从隔振系统频响函数出发,得到系统最优频响表达式,然后根据最优频响条件,设计了一种用于微振动控制的隔振器,并通过实验测试隔振器的特性,获得了由隔振器和不同质量元件构成的系统的振动加速度和振动传递率。实验与理论计算结果一致性较好,说明设计是正确的。     

聚氨酯隔振器研究的新进展

聚氨酯是一种综合性能优良的弹性体材料,目前已在民用工程上得到广泛的推广应用。系统地介绍聚氨酯隔振器的国内外研究概况,对国内研制的高性能聚氨酯隔振器和橡胶隔振器进行性能比较。结果表明,聚氨酯隔振器在寿命、蠕变、承载能力、承载范围、隔振性能等方面均优于橡胶隔振器。     

双层金属橡胶隔振器的理论分析与隔振性能研究

针对精密电子设备对隔振性能的高要求,研究并设计一种双层金属橡胶非线性隔振器.首先根据金属橡胶的非线性特点,建立一种2自由度金属橡胶隔振器的力学模型,用平均法求解该力学模型的绝对位移传递率曲线并用数值仿真进行验证.然后讨论干摩擦力和非线性刚度等参数对隔振效果的影响,分析结果表明,干摩擦的增大能明显降低共振峰值,而非线性刚...     

整星隔振器动态特性的测试

整星隔振系统由若干个隔振器组成，均匀布置在适配器和星箭界面之间，能有效减小发射阶段卫星所承受的环境载荷，对提高卫星发射的可靠性和降低发射成本具有重要意义，是近十年来航天界发展的一项新兴技术。探讨了隔振器的结构设计形式，通过测试3种不同方案的单个隔振器的动态特性，比较其动态性能参数，对进一步研究整星隔振系统的设计和应用具有一定参考意义。     

车用柴油机电控器金属橡胶隔振器设计与试验

针对车用柴油机电控器振动损坏难题,设计一种适用于发动机电控器减振缓冲的金属橡胶隔振器。隔振器采用金属橡胶作为减振元件,与现有隔振器相比,具有不惧高低温、性能稳定、使用寿命长、结构简单、占有空间小等优点。同时,开展金属橡胶隔振器的试验研究,重点探讨几何尺寸、成型压力、毛坯质量相同时,金属丝直径、热处理状态对金属橡胶隔振器弹性阻尼性能的影响规律。     

在卫星飞轮上采用机械变频的动力吸振技术

为拓宽动力吸振器的工作频带,以满足卫星飞轮振动控制的需求,提出了一种新型的基于机械变频技术的动力吸振器结构,对该变型结构的工作原理进行理论分析和实验研究后表明,机械变频装置的引入,可以有效地将动力吸振器的工作频带拓宽到20 Hz。由此,能够有效抑制飞轮安装板的对于飞轮振动的响应幅值,频率调节范围增大;而且结构紧凑,可靠性高。这一改进的动力吸振技术为卫星飞轮振动控制提供了新的研究方法。     

卫星飞轮安装支架的粘弹性阻尼减振设计

应用粘弹性约束阻尼减振技术对某卫星飞轮组件安装支架结构进行振动抑制处理。约束阻尼技术能在不对结构作大的修改的前提下,提高结构的阻尼能力。首先建立原型支架结构的有限元模型,计算了其动态特性。分析了支架结构关键模态的应变能分布规律,确定出约束阻尼处理的铺敷位置。采用参数优化方法,比较了不同约束层厚度、不同阻尼层厚度设计情况下的结构阻尼性能,在满足附加重量和工艺限制要求的前提下,确定出阻尼减振设计方案。最后,将阻尼前后支架结构的加速度频率响应结果进行了对比,验证了在飞轮安装支架上应用粘弹性阻尼减振的合理性和有效性。     

卫星微振动检测技术

微振动是限制高精密测试技术发展的关键因素之一,本文以微振动在航空航天技术方向的测量研究为基础,对微振动背景、测量技术进行了详细的阐释,在传统光学测量分析的基础上,分析了利用高精度微机械加速度计测量的可行性,最后就微振动测量技术的发展方向做出了总结。     

大载荷聚氨酯隔振器的分析

浇注型聚氨酯材料具有良好的机械性能和动态性能。文章通过聚氨酯材料试片的测试结果和隔振器数值计算及试验验证确定材料内部许用应力,并在此基础上开发出承载能力达到了300 kN的聚氨酯隔振器,其固有频率小于5 Hz。     

微振动主动隔振平台的超磁致伸缩驱动器设计

对三自由度微振动主动隔振平台的基础器件--超磁致伸缩驱动器（GMA）和放大机构进行结构参数的优化设计。基于对GMA系统从能量输入到输出整个过程的电-磁-机械耦合特性分析,提出了结构的能量损耗率最小的优化方法。结构参数优化后的GMA能量损耗率仅为优化前的0.34倍。将优化结果带入驱动系统动力学模型,优化后的位移响应幅值增大为优化前的2.28倍,初始时刻的冲击加速度响应减小为优化前的0.11倍。仿真结果表明基于能量损耗率最小的超磁致伸缩驱动系统的优化设计方法有效,设计结果满足微振动隔振平台对GMA及放大机构的驱动稳定性、驱动效率、驱动幅值的设计要求。     

基于磁流变弹性体的复合式双向隔振器设计

为了抑制机器人行走过程中与地面接触引起的振动与冲击,设计并制作一种复合式双向磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer,MRE)隔振器,制备硅橡胶基MRE,利用有限元软件对隔振器进行电磁学仿真分析,并搭建实验平台对隔振器的性能进行测试。实验结果表明,所制备的MRE材料的磁流变效应达到1 103%;在垂直和水平方向,通入2 A电流后该复合式双向MRE隔振器等效刚度分别增加257.1%与19.6%,等效阻尼增加198.5%与13.9%,证明所提出的复合式双向MRE隔振器在振动控制中具有一定的应用潜力。     

车身阻尼材料布局拓扑优化设计

针对某车型车内匀速噪声控制问题,提出一种基于多目标动力学拓扑优化的阻尼材料设计方法。首先,通过车身声-振耦合分析获知车内噪声响应异常峰值频率。接着,以车身壁板噪声贡献量和模态贡献量为指标进行综合分析。然后,构建综合考虑车身壁板动力学控制和阻尼材料质量控制的多目标动力学拓扑优化数学模型,并获得阻尼材料布局方案。将该方案与基于模态应变能的阻尼材料设计方案进行对比分析获知,前者降噪效果更佳。最后,通过实车测试,验证了该方案对车内匀速噪声有明显改善。上述研究表明,该阻尼材料设计方法具有良好的实用价值。     

磁流变弹性体隔振器设计中若干问题

磁流变弹性体是一种新型磁流变材料,其流变特性不仅可控可逆,而且响应速度快、能耗低,以其广阔的应用前景越来越受到重视。结合当前的研究现状,对磁流变弹性体隔振器设计中的若干问题,比如实用型磁流变弹性体研制方法、隔振器磁路的材料选择和设计等,进行详细的研究,并提出今后应该进一步研究的几个重要问题。