基于剪切阻尼的整星减振技术研究

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1、2016年第1期导弹与航天运载技术No.12016总第343期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.343文章编号：1004-7182(2016)01-0089-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20160121基于剪切阻尼的整星减振技术研究11112杨树涛，董锴，徐庆红，廉永正，张业伟（1.北京宇航系统工程研究所，北京，100076；2.哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨，150001）摘要：卫星在运载火箭飞行过程中经历复杂的振动冲击环境，恶劣的动力学环境给卫星的使用

2、寿命带来不利影响，甚至导致卫星失效和破坏。通过对粘弹性阻尼材料的吸能减振原理的研究，提出基于剪切阻尼的整星减振结构设计方案，针对模拟卫星、适配器及整星减振装置组合体结构开展数值仿真预示和试验验证工作，结果表明两者吻合较好，验证了基于剪切阻尼整星减振技术的有效性。关键词：剪切阻尼；整星减振；数值仿真；试验中图分类号：V414文献标识码：AResearchofWhole-satelliteVibrationIsolationBasedonShearDamper11112YangShu-tao,DongKai,XuQin

3、g-hong,LianYong-zheng,ZhangYe-wei(1.BeijinginstitudeofAerospaceSystemsEngineering,Beijing,100076;2.SchoolofAstronauticHarbinInstitudeofTechnology,Harbin,150001)Abstract:Thesatelliteexperiencedcomplexvibrationshockenvironmentduringthelaunchvehiclewasinflight.Se

4、veredynamicenvironmentcausedbadeffectsonthelifeofsatellite,madethesatellitelosingefficacyandevendestroyedthesatellitecompletely.Inthispaper,energyabsorptionvibrationdampingprincipleofviscoelasticdampingmaterialwasresearchedanddesignprogramofwhole-satellitevibr

5、ationdampingstructurewasproposed.Numericalsimulationpredictionandtestofcombinationstructureofsimulatedsatellite,adapterandwhole-satellitevibrationdampingdeviceswascarriedoutandtheresultshowedthatthesimulationresultswereconsistenttothetestdatawhichvalidatedthee

6、ffectivenessofwhole-satellitevibrationdampingtechnologybasedonsheardamping.Keywords:Sheardamping;Whole-satellitevibrationdamping;Numericalsimulation;Test[4~8]0引言个热点，但较少应用于工程卫星发射。随着火箭发动机推力、喷流速度的不断提高，卫本文研究了粘弹性阻尼材料的吸能减振原理，在星在发射过程中将会经历越来越严酷的振动、冲击等不改变卫星和适配器结构的前提下，在

7、卫星适配器与动力学环境，进而给卫星的工作性能和可靠性带来严运载器之间设计一种新型圆盘式隔振器，通过阻尼层重影响，研究整星减振措施对于改善卫星发射过程中的剪切变形消耗能量，达到减振作用。针对模拟卫星、的动力学环境具有重要的意义。1993年，美国空间研适配器及整星减振装置组合体结构开展了数值仿真预究实验室率先开展整星隔振技术在工程应用方面的研示和试验验证工作，结果表明仿真计算与试验数据吻究，其研究的隔振系统在1998年金牛座火箭发射GFO合较好，横向和纵向减振效率分别达到21.4%和[1,2]卫星任务中首次成功应用；欧

8、空局欧洲航空防务及39.5%，验证了基于剪切阻尼整星减振技术的有效性。航天公司空间运输公司也开展了针对阿丽亚娜5火箭[3]的减振系统研究。中国在整星隔振技术方面的研究起1减振原理及结构设计步较晚。近年来，国内航天科研院所与高校合作，对1.1减振原理整星减振的理论进行了探索，成为航天技术研究的一隔振平台一般采用阻尼器耗散振动产生的能量，收稿日期：2014-12