整星隔振论文-张群,邢建伟,毕京丹,潘忠文,卫国

整星隔振论文-张群,邢建伟,毕京丹,潘忠文,卫国

导读:本文包含了整星隔振论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:卫星,隔振设计,磁流变阻尼器,黏滞阻尼器

整星隔振论文文献综述

张群,邢建伟,毕京丹,潘忠文,卫国[1](2019)在《星箭界面整星隔振设计及减振效果验证》一文中研究指出星箭界面减振设计对改善卫星发射时的动力学环境具有重要意义。文章设计串联式磁流变阻尼隔振平台和并联式黏滞阻尼隔振平台,并对这2种隔振平台基于某中型卫星模型开展整星系统级隔振性能的工程试验研究,通过减振特性对比分析评估它们的减振效果。结果显示:串联式磁流变阻尼隔振平台3方向减振效果均较好,质量控制满足设计要求,但会改变系统固有频率;并联式黏滞阻尼隔振平台对系统结构质量和固有频率的影响均较小,x向减振效果较好,但y向、z向减振效果不理想,须进一步优化系统参数。研究结果可为整星隔振的实际工程应用提供依据。(本文来源于《航天器环境工程》期刊2019年05期)

潘忠文,邢建伟,王檑,陈艳[2](2019)在《并联式承载减振一体的整星隔振研究》一文中研究指出整星隔振是一种改善卫星振动环境的有效措施,传统整星隔振方案主要通过在卫星与火箭之间插入柔性、高阻尼结构.该方案因串联柔性元件,在实现减振的同时,也导致卫星分支(卫星、卫星支架、过渡支架)及整个运载火箭的模态频率大幅降低和卫星振动位移的显着增大.前者严重影响运载火箭飞行特别是末级飞行的稳定性;后者则会大幅减小卫星与整流罩的动态间隙,严重时可能导致卫星与整流罩碰撞.为了解决串联式整星隔振存在的问题,本文提出了一种在原主承力(过渡支架)结构中并联阻尼元件的整星隔振方案,该方案不改变卫星分支结构形式、连接关系,不影响卫星分支主承力结构的强度和刚度.根据柔性航天器的特点,建立了多自由度系统动力学模型,通过仿真分析研究了不同阻尼特性对系统共振频率附近传递特性的影响,得到了增大阻尼可有效改善系统各阶共振频率附近的振动传递特性.根据某运载火箭的外激励特点、过渡支架结构形式、卫星减振需求,设计的一种黏性阻尼器及其安装支架,通过在过渡支架均匀分布8个减振单元,构建了并联式承载减振一体的整星隔振方案,有限元分析和试验结果表明,该方案与无减振状态相比,卫星分支频率变化小于±5%,共振频率处传递特性改善30%~40%.(本文来源于《力学学报》期刊2019年02期)

侯太友[3](2018)在《基于NES-MR的整星隔振系统动力学分析》一文中研究指出为研究基础激励下卫星的动力学特性,提出了一种非线性能量汇(NES)与磁流变阻尼器(MR)相耦合的新模型用于卫星的隔振分析。利用谐波平衡法、牛顿迭代法和弧长延拓法对NES-MR耦合系统的常微分方程近似解析求解,并用龙格库塔法数值验证解析结果,解析数值一致重合。通过对比系统的幅频响应,证明NES-MR耦合系统比单一NES系统具有更好的振动抑制性能。并对比分析了系统参数对主系统位移幅频响应的影响,通过能量传递关系,证明了新系统具有更高的振动能量耗散速率。(本文来源于《滨州学院学报》期刊2018年06期)

王檑,潘忠文,陈照波[4](2018)在《磁流变整星隔振平台频域加权LQR控制研究》一文中研究指出设计磁流变六杆隔振平台,以改善星箭界面低频振动环境.采用牛顿-欧拉法建立整星隔振平台动力学模型,利用固定界面模态综合法得到卫星和隔振平台动力学模型.由于星箭界面低频振动环境在特定频段存在振动量级较大的问题,采用频域加权LQR(linear quadratic regulator)方法,利用直接分解法扩展系统状态变量,进行磁流变阻尼器半主动控制系统设计.仿真结果表明,相对传统控制方法,频域加权LQR方法在特定频段减振效果明显改善,且在其他频段没有恶化,验证了算法有效性.(本文来源于《力学与实践》期刊2018年02期)

王檑,潘忠文,王旭,祁峰,陈照波[5](2017)在《整星隔振用磁流变阻尼器神经网络模型》一文中研究指出为改善星箭界面振动环境,设计六杆隔振平台,采用磁流变阻尼器作为半主动控制元件,替代原有锥壳过渡支架.对整星隔振平台用磁流变阻尼器进行性能测试,得到反映磁流变阻尼器阻尼特性的实验数据.建立具有两个隐含层的反向传播神经网络对阻尼器进行建模,用于预测磁流变阻尼器阻尼特性以及控制系统设计.提出一种串行算法优化网络结构、权值和阈值,保证网络具有较好的泛化能力和稳定性.仿真结果表明,与参数化模型相比,提出的神经网络模型具有较小的训练误差和较强的泛化能力,能够很好地预测阻尼器的阻尼特性.(本文来源于《力学与实践》期刊2017年06期)

段楠[6](2016)在《形状记忆合金在整星隔振系统中的应用研究》一文中研究指出在卫星发射阶段,其所处动力学环境非常恶劣,为了保证卫星在发射过程中不受破坏,应用整星隔振系统对卫星进行保护。形状记忆合金(Shape Memory Alloys)是一种具有广泛应用前景的功能材料,除具有形状记忆功能外,还有独特的伪弹性性能、耐腐蚀性和高阻尼等特性,因而受到材料科学和工程界等各方面普遍重视,其应用范围已经涉及到航天、航空、机械、能源以及日常生活等领域。本文以形状记忆合金高阻尼特性为应用依托,把Ti_(50)Ni_(37.5)Cu_(12.5)形状记忆合金嵌入整星隔振系统中,以期提高整星隔振系统的减振能力。具体完成的主要研究工作如下:首先,建立了含形状记忆合金的整星隔振系统的动力学模型,形状记忆合金的恢复力采用双线性双环滞后模型,利用多自由度振动分析的平均法求得整星隔振系统的幅频响应方程,并用数值方法分析方法计算出形状记忆合金对系统响应的抑制效果。其次,以Ti_(50)Ni_(37.5)Cu_(12.5)形状记忆合金制成的悬臂梁为研究对象,通过实验得到其自由端的频响函数(FRF),利用模态识别的方法得到其模态阻尼比。实验结果验证了形状记忆合金的高阻尼特性。最后,在理论和实验的基础上,建立了含形状记忆合金的整星隔振系统的试验模型。通过对模拟卫星进行纵向振动控制试验,分析形状记忆合金对卫星整体的振动抑制效果。从理论分析和试验结果得到结论:形状记忆合金对于刚体卫星的加速度响应抑制效果在低频段可达到35.9%,在较高频段(220—700Hz)内振动抑制效果非常好(除了670Hz处的共振峰外),而且模拟卫星—隔振平台系统前叁阶共振频率的改变在可容许的频段内(40—200Hz)。结果表明,通过设计一种结构简单的含形状记忆合金的整星隔振系统,便能完成卫星全频段(10—700Hz)的振动控制任务,满足航天发射的苛刻要求,提高结构可靠性。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2016-01-15)

唐介,曹登庆,李海波,池维超[7](2015)在《基于电磁式隔振器的新型整星隔振装置研究》一文中研究指出针对卫星在发射过程中的隔振要求,研究单自由度电磁式隔振器的隔振效果,设计整星隔振用电磁式隔振器;提出一种基于电磁式隔振器的新型整星隔振装置的设计方案;采用有限元方法对有无隔振装置的卫星模型进行分析,获得系统的固有特性以及新型隔振装置对原卫星结构固有特性的影响;研究隔振器参数对新型整星隔振装置隔振效果的影响规律.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

唐介[8](2015)在《基于电磁式隔振器的整星隔振平台动力学及隔振性能分析》一文中研究指出卫星从地面发射到进入太空的过程中,会遭受到火箭发动机所产生的随机激励、准静态推力,以及整流罩分离所产生的瞬态冲击等各种激励作用。因此,对发射阶段的卫星采取隔振减振措施十分必要。为了确保卫星的成功发射,整星隔振技术被广泛地应用于卫星的发射任务中。整星隔振技术最早于20世纪90年代提出,其主要目的是通过建立新型的整星隔振平台,以替代传统的刚度较大的适配器或者是将隔振平台加装在刚性适配器与卫星之间,以此来降低卫星所承受的动力学荷载,保证卫星的成功发射。本文基于电磁式隔振原理提出了一种新型的整星隔振平台,主要研究内容有以下几个方面:研究了电磁式隔振器的工作原理,包括电磁式隔振器的主动隔振工作原理和单自由度电磁式隔振动器的设计;主动式电磁隔振器在将线圈进行短接后由电磁学原理可知,可以将主动的隔振器改变为被动的隔振器。根据进一步的研究设计出了隔振用电磁式隔振器,并对电磁式隔振器的隔振性能进行了实验分析;在实验分析中检验了电磁隔振器的主被动隔振性能。在进行整星隔振平台设计时,提出了一种基于行程放大原理的隔振机构;分析了行程放大机构的理论原理,建立了该机构的动力学方程并分析了其动力学响应;从理论上验证了该机构的隔振性能。提出了基于电磁式隔振器的占用空间小和质量轻的新型整星隔振系统,介绍了新型整星隔振系统的结构特点,整星隔振系统的结构组成。用有限元的方法建立了有无整星隔振平台的系统模型,分析了其结构的固有特性,得到了系统前几阶的固有频率和振型。对原结构和新型的整星结构进行了数值的动力学仿真分析。通过对比原结构和新型整星结构在卫星上关键点的响应情况,表明该新型整星隔振器能够大大降低卫星的共振频率的振动幅值,有效地抑制卫星的振动。并且进一步分析了做动器的安装方式对隔振平台隔振性能的影响,提出了几种不同的安装方式。对比分析了不同的安装方式的优劣和采用最终结构形式的原因。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

谭立军[9](2014)在《基于Volterra级数理论的整星隔振系统非线性特性研究》一文中研究指出随着航天技术的发展,人类并不满足于在太空作短暂的旅游,越来越多的卫星、空间站等新航天器不断被送入太空。航天器在发射过程中经历着复杂严酷的动力学环境。同时,为了有效传递运载火箭的推力,传统的星箭连接结构采用刚度很大的锥壳适配器,这就导致卫星受到多种低中高频的振动和冲击载荷的作用。剧烈的振动会造成卫星结构疲劳破坏、敏感元件失效。为了减少或抑制这些载荷对卫星及其部件的作用,国内外航天界通常采用加固卫星结构或对性能指标达不到要求的部件进行单独隔振。但是,这些措施会增加卫星的无用质量并挤占运载器有限的发射重量和空间。二十世纪九十年代提出的整星隔振思想为降低运载火箭传递到卫星上的各种振动和冲击载荷提供了高效适用的方法。本文对提出的粘弹性约束阻尼桁架整星被动隔振器及基于Volterra泛函级数理论对整星隔振系统的非线性特性作了深入、系统的研究。本文主要研究了以下几个方面的内容:针对传统的有效载荷适配器,提出了替代式粘弹性约束阻尼桁架隔振器。研究了整星隔振器中粘弹性阻尼结构的动态行为,并设计了粘弹性材料性能测试装置。通过实验对模型参数进行了辨识,讨论了阻尼结构刚度随频率和阻尼面积的变化规律,为基于粘弹性材料的粘弹性约束阻尼桁架隔振器的研究奠定了基础。基于Volterra泛函级数理论,以本文所研究隔振器的实际模型参数为基础,对具有刚度非线性特征的非线性系统的五阶广义频率响应函数进行了推导,并分析了其频响特性。在不同输入激励下,对非线性系统的输出频率响应特性进行了研究,并将用Volterra泛函级数方法得到的响应特性与谐波平衡法进行了比较,验证了理论分析结果的正确性。利用输出频率响应函数对基础位移激励下,具有刚度非线性和阻尼非线性的非线性隔振系统的相对位移输出响应进行了研究,分析了非线性阻尼参数对输出响应的影响,并基于Volterra泛函级数理论对这一结果给出了理论上的证明。在此基础上,分析了非线性刚度参数和非线性阻尼参数在不同的频率范围对绝对位移传递率的影响。建立了整星隔振系统的非线性动力学模型,在基础位移激励下,采用输出频率响应函数分析了一阶共振区和二阶共振区及其它非共振区系统的非线性表征参数对从隔振器底部到卫星的振动传递率的影响。基于改进的自适应蚁群算法对提出的粘弹性约束阻尼桁架隔振器进行了结构参数优化,并对隔振性能进行了有限元分析,同时对添加整星隔振平台的全箭动特性进行了仿真研究。设计加工制造粘弹性约束阻尼桁架整星被动隔振平台,并对隔振平台原理性样机进行了实验研究。将仿真结果与实验结果对比,验证本文所提出的约束粘弹性阻尼桁架隔振平台的有效性,并通过实验分析了整星隔振系统非线性因素对输出响应和共振频率的影响,同时也验证了本文基于Volterra泛函级数法理论分析的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01)

李明明[10](2014)在《新型压电约束层阻尼结构及其在整星隔振中的应用》一文中研究指出压电主动约束层阻尼结构很好地结合了振动主动控制和振动被动控制各自的优点,是一种非常有效的主被动混合振动控制技术。而且,由于压电材料兼具正、逆压电效应,使得压电约束层不仅能够与反馈控制系统相连构成压电主动约束层阻尼结构,还可以与分流电路相连构成压电被动约束层阻尼结构。但是在以往的研究中,压电主动约束层阻尼结构和压电被动约束层阻尼结构是两个相对独立的研究对象。换句话说,研究者或者对压电主动约束层阻尼结构进行研究,或者对压电被动约束层阻尼结构进行研究。因此,深入系统地研究压电约束层阻尼结构的振动控制机理,结合压电主动约束层阻尼结构和压电被动约束层阻尼结构各自的优点进一步发展新型压电约束层阻尼结构,在此基础上大胆探索这类新型压电约束层阻尼结构在整星隔振中的应用前景,将对我国航天工业的发展起到积极的助推作用。有鉴于此,本文在国防科技工业预研项目的支持下,对新型压电约束层阻尼结构及其在整星隔振中的应用作了深入、系统的研究。本文主要研究了以下几个方面的内容:首先对主被动混合压电网络进行了系统的研究,不仅证明了主被动混合压电网络具有比纯主动控制更好的振动控制性能和更高的可靠性,还对主被动混合压电网络中的RL分流电路进行了优化。更主要的是,全面揭示了RL分流电路在主被动混合压电网络中的作用,从而为后面研究新型压电约束层阻尼结构奠定了基础。其次结合压电主动约束层阻尼结构和压电被动约束层阻尼结构各自的优点,设计并研究了两种新型压电约束层阻尼结构,即混合APPN/PCLD结构和混合APPN/PSOLD结构。利用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法建立了两种新型压电约束层阻尼结构的动力学模型,并对其进行了开环和闭环特性分析。通过与主被动混合压电网络以及传统压电主动约束层阻尼结构进行比较发现,混合APPN/PCLD结构和混合APPN/PSOLD结构均具有比前两者更好的振动控制性能。在此基础上,利用minmax法对新型压电约束层阻尼结构中的RL分流电路进行了参数优化。随后研究了新型压电约束层阻尼结构的鲁棒控制问题。针对控制系统设计中存在的问题(系统鲁棒性的问题、系统响应速度和阻尼程度之间存在矛盾的问题),结合组合非线性反馈控制和滑模控制各自的优点,提出一种组合非线性反馈滑模控制。通过与传统滑模控制进行比较发现,组合非线性反馈滑模控制不仅能够有效地改善系统响应速度和阻尼程度之间存在的矛盾,而且对参数摄动也具有比传统滑模控制更好的鲁棒性。进而利用组合非线性反馈滑模控制为一类匹配不确定系统和一类非匹配不确定系统设计了鲁棒控制器,使组合非线性反馈滑模控制的适用范围进一步扩大。在此基础上,利用组合非线性反馈滑模控制设计鲁棒控制器,对新型压电约束层阻尼结构进行实验研究。在利用组合非线性反馈滑模控制对新型压电约束层阻尼结构进行实验研究时,考虑到利用机理分析法获得的数学模型无法对实际结构进行准确地描述,而且实际结构的状态变量又大多不可测,所以本文通过特征系统实现算法来建立实际结构的状态空间表达式,并为组合非线性反馈滑模控制设计了状态观测器。在此基础上,以悬臂梁作为实际被控对象,利用特征系统实现算法和带状态观测器的组合非线性反馈滑模控制完成了对新型压电约束层阻尼悬臂梁结构的实验研究。实验结果表明,新型压电约束层阻尼结构具有比纯主动控制和传统压电主动约束层阻尼结构更好的振动控制性能。最后研究了基于新型压电约束层阻尼结构的整星隔振。通过对星箭系统进行适当的简化,确定了新型压电约束层阻尼结构在星箭系统中的安放位置以及结构形式。随后利用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法建立了简化的整星隔振系统的动力学模型,并对其开环和闭环特性进行了分析,阐明了整星隔振系统所具有的振动控制性能。在此基础上,设计了整星隔振系统的原理性样机,通过对原理性样机进行实验研究,证明了设计方案的可行性和有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-03-01)

整星隔振论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

整星隔振是一种改善卫星振动环境的有效措施,传统整星隔振方案主要通过在卫星与火箭之间插入柔性、高阻尼结构.该方案因串联柔性元件,在实现减振的同时,也导致卫星分支(卫星、卫星支架、过渡支架)及整个运载火箭的模态频率大幅降低和卫星振动位移的显着增大.前者严重影响运载火箭飞行特别是末级飞行的稳定性;后者则会大幅减小卫星与整流罩的动态间隙,严重时可能导致卫星与整流罩碰撞.为了解决串联式整星隔振存在的问题,本文提出了一种在原主承力(过渡支架)结构中并联阻尼元件的整星隔振方案,该方案不改变卫星分支结构形式、连接关系,不影响卫星分支主承力结构的强度和刚度.根据柔性航天器的特点,建立了多自由度系统动力学模型,通过仿真分析研究了不同阻尼特性对系统共振频率附近传递特性的影响,得到了增大阻尼可有效改善系统各阶共振频率附近的振动传递特性.根据某运载火箭的外激励特点、过渡支架结构形式、卫星减振需求,设计的一种黏性阻尼器及其安装支架,通过在过渡支架均匀分布8个减振单元,构建了并联式承载减振一体的整星隔振方案,有限元分析和试验结果表明,该方案与无减振状态相比,卫星分支频率变化小于±5%,共振频率处传递特性改善30%~40%.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

整星隔振论文参考文献

[1].张群,邢建伟,毕京丹,潘忠文,卫国.星箭界面整星隔振设计及减振效果验证[J].航天器环境工程.2019

[2].潘忠文,邢建伟,王檑,陈艳.并联式承载减振一体的整星隔振研究[J].力学学报.2019

[3].侯太友.基于NES-MR的整星隔振系统动力学分析[J].滨州学院学报.2018

[4].王檑,潘忠文,陈照波.磁流变整星隔振平台频域加权LQR控制研究[J].力学与实践.2018

[5].王檑,潘忠文,王旭,祁峰,陈照波.整星隔振用磁流变阻尼器神经网络模型[J].力学与实践.2017

[6].段楠.形状记忆合金在整星隔振系统中的应用研究[D].沈阳航空航天大学.2016

[7].唐介,曹登庆,李海波,池维超.基于电磁式隔振器的新型整星隔振装置研究[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[8].唐介.基于电磁式隔振器的整星隔振平台动力学及隔振性能分析[D].哈尔滨工业大学.2015

[9].谭立军.基于Volterra级数理论的整星隔振系统非线性特性研究[D].哈尔滨工业大学.2014

[10].李明明.新型压电约束层阻尼结构及其在整星隔振中的应用[D].哈尔滨工业大学.2014

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