一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计

《一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第26卷第4期航天器212程V01．26No．41111至!旦堇里垒呈兰呈塞垒至!里垒鱼!型兰兰垦!些篁!!一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计张少辉1，2陈海峰1张晓莉1柴洪友1’(1北京空间飞行器总体设计部，北京100094)(2北京空间飞行器总体设计部，空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室，北京100094)摘要针对复合材料杆阻尼偏小的r．-i题，文章提出了一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计，通过将约束层分段来增大黏弹阻尼层的剪切变形，在保证较高轴向刚度的同时，大幅度提升了杆的轴向阻尼。完成了复合材料黏弹阻尼杆的设计、制造与模态

2、试验验证。试验结果显示：该阻尼杆一阶轴向模态阻尼相比无阻尼杆提高了23．7倍，且轴向刚度相比无阻尼杆未有下降，验证了阻尼杆设计的合理性；此外，分析结果与试验结果吻合较好，说明了阻尼分析模型的正确性。该阻尼杆设计可应用于航天器中各类撑杆或桁架结构，以改善系统的阻尼特性，降低航天器结构在动载作用下的响应。关键词复合材料；黏弹阻尼杆；有限元中图分类号：V214．3文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．04．007DesignofANewCompositeViscoelasticDampedStr

3、utZHANGShaohuil，2CHENHaifen91ZHANGXiaolilCHAIHongyoul'2(1BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2BeijingKeyLaboratoryofIntelligentSpaceRoboticSystemTechnologyandApplications，BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)A

4、bstract：Aimedattheproblemoflowdampingofcompositestrut，thispaperproposesanewde—signofcompositeviscoelasticdampedstrutusingthesegmentedconstrainedlayertoenhancethesheardeformationofthedampingmaterialforvibrationenergydissipation．Theadvantageofthedampedstrutisthatitcanbeu

5、sedinmainloadtransferpathandtheaxialdampingcanbesub—stantiallvincreasedwithhighaxialstiffness．Thetestarticlehasbeendesigned，fabricatedandtest．Thetestresultsindicatethattheaxialdampingofthedampedstrutisraised23．7timescomparedwithundampedstrutwiththeaxialstiffnessundecre

6、ased．NumericalresuhscorrelatewellwiththetestresuitsprovingthevalidityoftheproposedFEmodelfordampingprediction．Thisdampedstrutdesigncanbeusedforsupportingstrutormemberoftrussinsatellitestruc—turestoenhancesystemdampinganddecreasedynamicresponse．Keywords：composite；viscoe

7、lasticdampingstrut；finiteelement收稿日期：2017—06—20；修回日期：2017—07—03基金项目：国家重大航天工程作者简介：张少辉，博士，高级工程师，研究方向为卫星结构设计与分析。Email：ime2008@126．C01Tt。42航天器工程1引言在航天领域，复合材料杆系结构以其承载效率较高、构型自由、设计和分析简单等特点得到了广泛应用，尤其是适用于大跨距、高稳定复合材料的桁架结构。复合材料的阻尼虽然优于传统的金属材料，但在应用中仍显偏低口。2]，出于减振和提高结构稳定性的需要，有必要对其做进一

8、步的改进，以提高其结构阻尼。杆件结构一般可通过常规的约束阻尼来提高弯曲模态阻尼[3剞，如詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)平台与光学有效载荷之间设计的隔振系统由4根复合材料阻尼杆组成。6]，美国TRw航天电子集团为保证星上精密光学部件