星载二维转台微振动特性研究

发布时间：2022-12-09 19:03

　　微振动是指航天器在运行期间由于内部或外部扰动引起的振幅较小、频率较高的颤振响应。高分辨率是卫星光学载荷发展的重要方向之一,而微振动是制约卫星有效载荷分辨率提高的一个重要因素。本文针对星载二维转台微振动特性进行研究,研究和分析了二维转台的平衡轮工作时所产生的微振动在二维转台中的振动传递特性,为今后光学载荷所受到的微振动特性分析和微振动的抑制打下了基础。本文首先通过微振动实验,对平衡轮的微振动特性进行了研究,并得出平衡轮振动的加速度幅值和均方差可以作为评价平衡轮质量的参考因素。同时,建立了二维转台微振动的输入输出模型,以二维转台最大的内部振源平衡轮的输出为整个模型的输入。通过SO Analyzer软件对平衡轮输出数据进行采集与分析,最终得到了准确有效的输入,并确立了二维转台7个具有代表性的输出位置。然后对二维转台进行了有限元网格划分,介绍了两种轴承等效模拟的方法,并最终确定了一种适合二维转台微振动模拟仿真的轴承等效方法。在该轴承等效模拟方法中,对其采用了4个弹簧单元,分别模拟三个平向自由度和一个旋转自由度,并赋予其相应的刚度,最后经过实验和仿真验证了轴承等效方法的准确性。基于有限元分析软件... 

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 微振动研究现状
        1.2.1 微振动力学环境分析现状
        1.2.2 微振动抑制技术研究现状
        1.2.3 微振动仿真分析及微振动实验研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 二维转台平衡轮微振动特性测试结果分析
    2.1 引言
    2.2 二维转台微振动振源
    2.3 平衡轮功能及结构组成
    2.4 平衡轮微振动实验
        2.4.1 实验步骤
        2.4.2 平衡轮微振动特性测试结果分析
    2.5 二维转台微振动的输入
        2.5.1 平衡轮微振动测试工况
        2.5.2 实验结果分析
    2.6 本章小结
第3章 二维转台有限元建模
    3.1 引言
    3.2 二维转台有限元建模方法
        3.2.1 有限元方法
        3.2.2 有限分网格划分波动理论
    3.3 二维转台有限元模型的建立
        3.3.1 二维转台构成及简化
        3.3.2 有限元模型的建立
        3.3.3 有限元网格划分
    3.4 滚动轴承模拟仿真
        3.4.1 二维转台中轴承的等效模拟
        3.4.2 轴承弹簧单元等效方法
        3.4.3 轴承MPC单元等效方法
    3.5 本章小结
第4章 二维转台模态分析与频率响应分析
    4.1 引言
    4.2 模态分析与频率响应分析原理
        4.2.1 模态分析原理
        4.2.2 频率响应分析原理
    4.3 二维转台模态分析
        4.3.1 模态分析操作与参数设置
        4.3.2 二维转台材料属性及边界条件
        4.3.3 模态分析对象
        4.3.4 模态分析结果
        4.3.5 模态分析结果的讨论
    4.4 频率响应输入与输出模型
        4.4.1 频率响应的输入
        4.4.2 频率响应的输出
    4.5 频率响应分析
        4.5.1 U型架频率响应分析
        4.5.2 二维转台频率响应分析
    4.6 本章小结
第5章 二维转台微振动实验及结果分析
    5.1 引言
    5.2 微振动实验设计思路与实验方法
        5.2.1 微振动实验设计思路
        5.2.2 微振动实验方法
        5.2.3 二维转台微振动实验测试工况
    5.3 二维转台微振动实验
        5.3.1 实验步骤
        5.3.2 U型架实验结果及分析
        5.3.3 二维转台实验结果及分析
    5.4 二维转台微振动实验结果分析总结
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 文章主要工作及结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星微振动及控制技术进展[J]. 孟光,周徐斌.  航空学报. 2015(08)
[2]某遥感卫星平台的微振动试验研究[J]. 王泽宇,邹元杰,焦安超,冯咬齐.  航天器环境工程. 2015(03)
[3]动量轮诱导的卫星地面微振动特性研究以及在轨仿真分析[J]. 杨新峰,白照广,杨栋,李艳辉.  装备环境工程. 2015(03)
[4]光学遥感卫星微振动抑制方法及关键技术[J]. 张庆君,王光远,郑钢铁.  宇航学报. 2015(02)
[5]概念车身结构的有限元分析[J]. 迟瑞丰,王金武.  机械设计与制造. 2014(08)
[6]高分辨率卫星结构-控制-光学一体化建模与微振动响应分析[J]. 葛东明,邹元杰.  航天器环境工程. 2013(06)
[7]航天器微振动对空间相机像质的影响[J]. 王红娟,王炜,王欣,邹刚毅,李刚,樊学武.  光子学报. 2013(10)
[8]空间光电跟踪系统动量平衡设计与试验[J]. 李治国,高立民,张博妮,崔凯,王振宇.  光学精密工程. 2013(01)
[9]航天器微振动信号的地面测试方法[J]. 李宁,韩晓健,李俊慧.  航天器环境工程. 2011(01)
[10]某卫星微振动建模与仿真[J]. 蒋国伟,周徐斌,申军烽,顾亦磊,杜冬,孔祥森.  航天器环境工程. 2011(01)

博士论文
[1]航空发动机高速滚动轴承力学特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大学 2005

硕士论文
[1]曲沟球轴承的设计与试制[D]. 褚福势.西北农林科技大学 2015
[2]航天器微振动及其抑制技术研究[D]. 李太平.哈尔滨工业大学 2013
[3]高分辨率卫星微振动干扰响应分析[D]. 陈明奕.国防科学技术大学 2012
[4]二维转台的抗冲击研究[D]. 谢洪君.长春理工大学 2010
[5]混合陶瓷角接触球轴承接触应力的有限元分析[D]. 李苏洁.天津大学 2008



本文编号：3715210