波纹管式流体阻尼隔振器动力学参数研究

发布时间：2017-10-29 16:10

  本文关键词：波纹管式流体阻尼隔振器动力学参数研究

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【摘要】：空间光学有效载荷指向精度和分辨率等性能指标对航天器微振动环境十分敏感,为了获得最佳指向精度和分辨率性能指标,必须对航天器微振动环境进行衰减和抑制。基于波纹管的流体阻尼隔振器对航天器微振动环境有着良好的衰减和抑制效果,这种流体阻尼隔振器不但可以在小位移条件下产生较大的阻尼,而且可以在较宽的频率范围内实现良好的隔振效果。本文以波纹管式流体阻尼隔振器为研究对象,重点研究流体阻尼隔振器动力学参数,并采用理论计算、仿真分析以及实验测量等方法得到流体阻尼隔振器动力学参数的变化规律,主要从以下几个方面展开研究:首先建立描述流体阻尼隔振器动力学特性的三参数动力学模型和两参数动力学模型,基于机械阻抗等效给出流体阻尼隔振器三参数动力学模型与两参数动力学模型等效关系;建立流体阻尼隔振器动力学参数液-固耦合仿真有限元模型,给出流体阻尼隔振器主刚度值计算方法,给出流体阻尼隔振器动刚度值和阻尼系数值仿真分析以及实验测量方法。然后通过有限元方法对流体阻尼隔振器主刚度值进行仿真分析,并将仿真分析值与理论计算值进行对比;通过液-固耦合有限元方法对流体阻尼隔振器动刚度值和阻尼系数值进行仿真分析,得到动刚度值和阻尼系数值随阻尼孔孔径、阻尼孔孔长、微振动载荷振动频率、微振动载荷振动幅值、二甲基硅油运动粘度、二甲基硅油可压缩特性以及非牛顿流体特性的变化规律。最后通过实验方法对一种波纹管式流体阻尼隔振器动力学参数进行测量,测量得到流体阻尼隔振器主刚度值、动刚度值以及阻尼系数值,根据流体阻尼隔振器三参数动力学模型与两参数动力学模型等效关系,给出流体阻尼隔振器三参数动力学模型附加动刚度值和阻尼系数值。
【关键词】：隔振器 微振动环境 流体阻尼 动力学参数
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V441;TB535
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景、目的和意义9
• 1.2 国内外研究现状综述9-14
• 1.2.1 隔振技术研究现状9-11
• 1.2.2 流体阻尼隔振器研究现状11-14
• 1.3 本文的主要研究内容14-16
• 第2章 流体阻尼隔振器动力学模型16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 流体阻尼隔振器三参数动力学模型16-19
• 2.3 流体阻尼隔振器两参数动力学模型19-22
• 2.4 流体阻尼隔振器动力学模型等效22-23
• 2.5 流体阻尼隔振器液-固耦合仿真有限元模型23-24
• 2.6 本章小结24-26
• 第3章 流体阻尼隔振器动力学参数计算方法26-33
• 3.1 引言26
• 3.2 流体阻尼隔振器主刚度值计算方法26-28
• 3.3 流体阻尼隔振器动刚度值和阻尼系数值计算方法28-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 流体阻尼隔振器动力学参数仿真分析33-54
• 4.1 引言33
• 4.2 黏性流体二甲基硅油特性分析33-37
• 4.2.1 黏性流体二甲基硅油可压缩特性34
• 4.2.2 黏性流体二甲基硅油非牛顿流体特性34-37
• 4.3 流体阻尼隔振器主刚度值仿真分析37
• 4.4 流体阻尼隔振器动刚度值仿真分析37-45
• 4.4.1 阻尼孔孔径对动刚度值的影响38-39
• 4.4.2 阻尼孔孔长对动刚度值的影响39-41
• 4.4.3 微振动载荷振动幅值对动刚度值的影响41-42
• 4.4.4 二甲基硅油运动粘度对动刚度值的影响42-43
• 4.4.5 二甲基硅油可压缩特性对动刚度值的影响43-44
• 4.4.6 二甲基硅油非牛顿流体特性对动刚度值的影响44-45
• 4.5 流体阻尼隔振器阻尼系数值仿真分析45-52
• 4.5.1 阻尼孔孔径对阻尼系数值的影响46-47
• 4.5.2 阻尼孔孔长对阻尼系数值的影响47-48
• 4.5.3 微振动载荷振动幅值对阻尼系数值的影响48-49
• 4.5.4 二甲基硅油运动粘度对阻尼系数值的影响49-50
• 4.5.5 二甲基硅油可压缩特性对阻尼系数值的影响50-51
• 4.5.6 二甲基硅油非牛顿流体特性对阻尼系数值的影响51-52
• 4.6 本章小结52-54
• 第5章 流体阻尼隔振器动力学参数实验测试54-61
• 5.1 引言54
• 5.2 流体阻尼隔振器动力学参数实验测试方案54-57
• 5.3 流体阻尼隔振器动力学参数实验测试结果57-59
• 5.4 本章小结59-61
• 结论61-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文67-69
• 致谢69

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本文编号：1113690