流体微振动隔振器的热振耦合特性研究

发布时间：2024-11-03 04:37

　　 隔振是一种航天器振动控制的重要方法,隔振器动力学特性的理论研究是隔振设计的重要基础。针对一种航天新型黏性流体微振动隔振器,基于非牛顿流体物理属性、隔振器宏观传热特性、运载火箭-卫星轴向振动特性,提出了发射段的隔振器及运载火箭-卫星-隔振器系统的非线性热-振耦合模型;通过自行设计基础激励试验测试平台,对不同环境温度下的流体阻尼系数和体积刚度系数进行测试,并将试验得到的阻尼、刚度数据输入隔振模型中进行仿真分析。研究结果表明,隔振系统具有时变性和非线性,流体黏性热导致共振频率漂移、共振幅值变化,隔振器性能与激励幅值、激励频率相关,需要采用新的"共振带"和"隔振带"的概念进行设计;理论模型和研究方法可为隔振器热振耦合特性评估、优化设计及工程应用提供理论依据和参考。

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【部分图文】：

微振动流体隔振器的结构示意图,如图1所示。主要包括外筒、内筒、阻尼部件和柔性弹簧,其中储存流体的阻尼部件由阻尼腔、阻尼孔和波纹管构成。内筒与阻尼部件刚性连接形成内部传力路径,外筒单独形成另一传力路径以保证发射阶段被隔振对象的安全性。阻尼腔与波纹管通过阻尼孔相连接,当外力作用于隔振....

微振动流体隔振器的非线性五参数模型,如图2所示。主要包括刚度系数k1、k2、k3、k4和阻尼系数c,其中流体体积刚度系数k4与阻尼系数c串联,然后二者与刚度系数k3并联,组成一个三参数模型块,代表隔振器的阻尼部件。三参数模型块进一步与刚度系数k2串联,然后二者整体与刚度系数k1并....

(5)作用于运载火箭-卫星-隔振器系统的环境载荷主要包括发动机噪声NM和气动噪声NA,其作用方向均与运载火箭-卫星-隔振器系统的纵向对称轴共线,系统的振动就来源于这两种环境载荷和发动机燃烧共振。根据以上假设条件可得整个运载火箭-卫星-隔振器系统的热振耦合方程为

非线性模型中的阻尼系数c和体积刚度系数k4均为流体温度Tf的函数,为了利用试验数据辨识得到上述函数,采用基础激励试验装置测试阻尼部件在不同环境温度下的加速度传递率,如图4所示。测试系统主要包括振动台及相应的控制器、大质量块、控温箱及高低温控制系统、数据采集与分析系统、加速度传感器....

本文编号：4010693