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1、小卫星隔振减振系统的动力学设计硕士学位论文小卫星隔振减振系统的动力学设计DYNAMICDESIGNOFVIBRATIONISOLATIONANDATTENUATIONSYSTEMFORSMALLSPACECRAFTS张业伟哈尔滨工业大学2009年6月国内图书分类号:V414.3学校代码:10213国际图书分类号:629.78密级:公开工学硕士学位论文小卫星隔振减振系统的动力学设计硕士研究生:张业伟导师:方勃教授申请学位:工学硕士学科:一般力学与力学基础所在单位:飞行器动力学与控制研究所答辩日期:2009年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学Classi
2、fiedIndex:V414.3U.D.C:629.78DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDYNAMICDESIGNOFVIBRATIONISOLATIONANDATTENUATIONSYSTEMFORSMALLSPACECRAFTSCandidate:ZhangYeweiSupervisor:Prof.FangBoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringGeneralandFundamentalMechanicsSpeciality:Spacecr
3、aftDynamicsandControlAffiliation:InstituteDateofDefence:June,2009Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要卫星在发射过程中的振动环境比其在轨运行时更为恶劣,整星隔振和卫星局部减振可以使卫星的动力学环境得到改善。整星隔振技术能够隔离传递到卫星上的振动载荷,卫星的局部减振可以满足对于卫星上敏感部件的局部减振要求。本文研究了小卫星隔振减振系统的动力学设计问题。本文首先讨论了卫星隔振减振
4、的基本理论,对典型小卫星进行了整星隔振技术的理论研究,进行了隔振系统固有频率和模态阻尼比的影响因素分析,计算了整星隔振系统的振动传递率,完成了隔振系统的动力学设计和结构设计。然后对隔振器进行了实模态分析和复模态分析,得出了隔振器的各个动力学参数的变化规律,进而设计出适用于小卫星的整星隔振器。通过进行整星隔振系统的动力学分析,得出了仅使用适配器与使用整星隔振系统的小卫星的模态对比,结果表明整星隔振系统的一阶纵向和一阶横向固有频率均有降低。以小卫星上的某些特殊点作为参考对象进行了整星隔振系统的频响分析,结果表明使用隔振器对整星振动的抑制明显,对卫星的纵
5、向振动和横向振动均具有理想的隔振性能。昀后研究了小卫星的局部振动控制问题,采用添加动力吸振器和约束阻尼层的方法降低小卫星的局部振动,仿真结果表明这两种针对小卫星的动力学减振方案设计合理,具有理想的减振效果,可以应用到卫星实际减振中。关键词小卫星;整星隔振;局部减振;振动传递率;动力学设计-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThevibrationenvironmentofthespacecraftduringlaunchingismuchworsethanthatwhenduringitsorbitalmovement.Thewho
6、le-spacecraftvibrationisolationtechnologyandthespacecraftlocalvibrationattenuationcanimprovethedynamicenvironmentofthespacecraft.Thewhole-spacecraftvibrationisolationcanisolatethevibrationloadstransferredtothesatellite,whilethelocalvibrationattenuationcansatisfythedemandofsome
7、sensitiveelementsofthesatellite.Thedynamicdesignproblemsofthewhole-spacecraftvibrationisolationandthespacecraftlocalvibrationattenuationarestudiedinthisdissertationThefundamentaltheoryofthespacecraftvibrationisolationandattenuationisdiscussedfirst.Thewhole-spacecraftvibrationi
8、solationtechnologyforsmallsatelliteisstudied.Thenaturalfreque
