卫星支架附加约束阻尼层减振设计与分析

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1、2015年第5期导弹与航天运载技术No.52015总第341期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.341文章编号：1004-7182(2015)05-0091-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20140522卫星支架附加约束阻尼层减振设计与分析徐卫秀，王江，邵英翠，李林生，王淑范（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）摘要：基于MSC.Patran/Nastran软件，对带有约束阻尼层的结构动力学特性分析方法进行研究。根据这一分析方法，并结合试验数据，对某卫星支架，提出几种附加约束阻尼层的设计方案，并进行

2、减振效果分析，对试验结果预示，确定最终方案。试验数据表明，预示结果和振动试验结果基本一致，达到减振近20%的效果。文中提出的约束阻尼层设计方案已成功应用于运载火箭的飞行试验。关键词：减振；约束阻尼层；卫星支架中图分类号：TB535.1文献标识码：AVibrationDampingDesignandAnalysisofAdditionalConstrainedDampingLayerforSatelliteAdapterXuWei-xiu,WangJiang,ShaoYing-cui,LiLin-sheng,WangShu-fan（BeijingInstituteo

3、fAerospaceSystemsEngineering,Beijing,100076）Abstract:BasedontheMSC.Patran/Nastransoftware,dynamicfeatureanalysismethodofthestructurewithconstraineddampinglayerwasstudiedinthispaper.Severaldesignconceptsofadditionalconstraineddampinglayerforasatelliteadapterwerepresentedandvibrationdam

4、pingwasanalyzedbasedontheanalysismethodandtestdata,thentestresultwasforeseentoconfirmthefinalplan.Testdatashownthatpredictedresultandvibrationtestresultwasbasicallythesameandthevibrationdampingeffectisnearly20%.Theconstraineddampinglayerdesignmentionedherehadbeenappliedsuccessfullytot

5、heflighttestofLMlaunchvehicle.KeyWords:Satelliteadapter;Constraineddampinglayer;Vibrationdamping0引言内外一直对粘弹性阻尼结构动力学问题的有限元分析[2~5]振动是航天飞行器结构研制中经常遇到的力学问展开研究。关键技术集中在粘弹性材料剪切模量的题，如果处理不当，结构的振动环境过于恶劣，或者选取和复合结构动力学分析方法。文献[3]在计算时，发生共振，会导致仪器失效，甚至是灾难性的后果。采用线性复模量法考虑粘弹性材料的频变特性，应用因此，结构的减振技术对于航天飞行器的研制是

6、非常Nastran软件实现结构系统动力学响应分析。关键的。卫星支架用于将卫星安装在运载火箭上。由在阻尼层表面附加约束层可增加阻尼层的剪切变于它的特殊位置，往往成为刚度的薄弱环节，对减振形，提高减振效果。如某卫星姿控元件安装板，原结的需求很大。构为铝板，采取附加约束阻尼结构后，其共振频率处阻尼减振技术是利用阻尼材料在交变应力（振动）振动放大倍数降至三分之一；对锥壳结构，文献[6]通作用下产生的变形，将动能转变为热量，达到减振目过对蜂窝壳的等效化处理和约束阻尼结构的有限元建[1]的。因需较大的耗损因子，阻尼层常采用粘弹性材料。模，研究了不同约束阻尼层设计参数对结构振动

7、抑制粘弹性材料的动力学性能与应变、频率、温度等环境影响规律。条件和物理特性有关，通常都是非线性的，很难用精某运载火箭采用蜂窝夹层锥壳与卫星相连。在整确的数学模型描述。工程上粘弹性阻尼结构的设计和流罩整罩振动试验纵向激振时，在33Hz附近有较大减振效果分析一直存在技术瓶颈。有限元方法是工程的响应放大现象，无法满足卫星的动力学环境要求。上广泛应用的数值仿真设计分析方法，几十年来，国需要对造成放大的卫星下支架进行被动减振设计。收稿日期：2014-05-07；修回日期：2014-07-17作者简介：徐卫秀（1971-），女，高级工程师，主要从事弹（箭）体结构强度设计与分析

8、92导弹与