柔性天线低频隔振器设计及动力学仿真分析
[Abstract]:When the satellite is in orbit, because of its complex environment, it will cause the low frequency vibration of the flexible antenna when it is disturbed by the external light pressure, temperature, gravity and so on. At the same time, the eccentric wheel and attitude adjustment inside the satellite body will also cause low frequency vibration. In order to avoid the coupling of low frequency vibration between them, a low frequency vibration isolator with good performance should be designed to meet the requirements. Although metal spring vibration isolator has better low frequency vibration isolation characteristics, it can not suppress the resonance peak well because of its small damping. Although rubber vibration isolator has the characteristics of large damping hysteresis, its low frequency vibration isolation performance is poor. In this paper, a compound vibration isolator composed of metal rubber and spring is studied to solve the bidirectional low frequency vibration isolation problem between flexible nature and satellite body. Based on the mechanical model of metal rubber and spring, the relationship between deformation and diameter ratio of spring and the constitutive equation of metal rubber are obtained, and the structural parameters of the isolator are designed. Based on the software platform of Patran and Nastran, the three-dimensional model and finite element model of the metal rubber spring vibration isolator are established. The first 26 natural frequencies and the main vibration modes of the isolator are obtained by analyzing the various modes of the isolator. The feasibility of the isolator is verified by the time-domain response analysis of the vibration isolator excited by white noise. Then the multi-body three-dimensional model and dynamic model including satellite body, metal rubber spring isolator, flexible antenna and cable net, solar panel are established by using Patran software. Based on the MSC.Nastran software, the first 90 natural frequencies and the main modes of the whole star system are obtained. By applying the unit pulse excitation in three directions, the time-domain response of the top node of the flexible antenna and the frequency response of the whole satellite system are simulated and analyzed under the connection of the isolator and the rigid connection without the isolator. The vibration isolation rate of the top node of the flexible antenna in three directions is calculated. The results show that the isolator has a good isolation performance for the four resonance frequencies of 2.344Hz ~ 3.32Hz ~ 4Hz ~ 4Hz ~ (6. 6Hz). The vibration isolation effect of z direction is the best. Compared with rigid connection without isolator, the vibration transfer rate of z direction is reduced by 65% 86.53% (2.344Hz), 99.91% and 99.56% (3.32Hz), respectively. 85.12% (89.27%) (4Hz), 90.72% (93.17%) and 33.83% (6.6Hz). X), the vibrational transmission rate decreased 11.48% and 66.73% (2.344Hz), respectively. 66.880.99.41% (3.32Hz), 56.55% (66.47%) and 65.54% (4Hz), 79.29% (94.5555) and 94.07% (6.6Hz). Y) had a slightly worse effect on vibration isolation, The increase of vibration transfer rate occurs in 2.344Hz and 4Hz. The reason is that y direction is perpendicular to the solar panel direction, which is greatly affected by the solar panel vibration, but the maximum vibration peak value is 0.52. Compared with the peak value of excitation 1.00, the overall vibration isolation effect of the designed isolator is good.
【学位授予单位】:哈尔滨商业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V443.4;TB535.1
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,本文编号:2418971
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