微振动隔振器动态阻尼系数的测试方法

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1、航!空!学!报!"#$%&%'()*+,-.&/+-%!)&)0)1'23452"6+7584935"42:46+7584935;97935<;;/('''01=>.!?/((0(>%>!*E44RTUUEBV#-#855-"D8-37!EBV#!#855-"D8-37!"#"!"#$%&$%'!"""()*+,#&"!,#"-!-!"#$"%#&'()*+,-./王杰!!赵寿根!!"!吴大方!!罗敏&!#北京航空航天大学航空科学与工程学院"北京!!""!+!&#中国空间技术研究院"北京!!"""*)摘!要$阻尼系数的确定对于隔振设计非常重要&

2、针对大阻尼黏性流体微振动隔振器'提出一种确定三参数模型阻尼系数的机械阻抗等效理论与测试方法'将三参数模型简化为等效的便于试验测试的两参数隔振模型&将由自行设计的试验系统测量得到的阻尼系数和刚度系数输入到./.0'仿真模型中'得到等效阻尼系数'并与直接采用迟滞环法得到的隔振器的等效阻尼系数进行对比分析&研究结果显示'两种方法得到的结果具有良好的一致性'证明了本文方法的可行性和可用性&本文方法还可得到以往传统方法难以得到的动态阻尼系数随频率的变化规律'对于隔振设计具有重要的参考价值&由于提出简化的等效模型'使得隔振器阻尼系数的测试更加快捷方便'本方

3、法可推广应用于具有更多参数的隔振器阻尼系数的测量&关键词$微振动隔振器#三参数模型#两参数隔振系统#机械阻抗#迟滞环中图分类号$1!!#23%,%4#!!!!文献标识码$.!!!文章编号$!"""()*+,!&"!-""&("-%-("$!!近年来'随着航天技术向着高精度(高分辨的参数'尤其对隔振器阻尼系数的测试是评估其率(高稳定性方向的发展'对航天器上的结构件如性能是否优良的重要途径&在各类隔振器中'有动量轮(控制力矩陀螺!506"的扰振隔离技术提一种常用的隔振器为应用非牛顿流体的三参数模)*(+*出了苛刻的要求'尤其是这些部件传递到光学有型

4、油液隔振器'本文研究的微振动隔振器就属)!(&*效载荷上的振动量级为微米甚至纳米量级'从于该类型隔振器'隔振器中黏性流体通过细长阻而使得该类型振动的控制具有非常大的挑战性&尼孔流动时可产生非常大的阻尼'并且阻尼随频而在振动的控制方法中'被动控制以其能耗少(实率的变化范围非常大'其隔振性能可比两参数模)!"*现原理和结构形式简单(轻质而被广泛应用于工型隔振器高出一倍&在阻尼系数的测试技术程实际中'其中隔振是被动控制中一种常用的方中'常用的方法有自由衰减法(共振法和能量),()*)!!*法'该方法分为主动隔振和被动隔振&考虑到法等'这些方法一般只适

5、用于小阻尼情况#常航天器工作的实际环境'该类型振动控制技术较用的测试设备有万能材料试验机(凸轮试验系统适合应用于太空类结构和器件'美国曾成功将被和高频疲劳试验机等'但这些试验方法和试验设动隔振技术应用于哈勃望远镜以隔离反作用轮的备测量精度的范围无法满足在微米量级振动范围)$*扰振作用'效果良好&在隔振器设计和实施中'内阻尼系数的测试&/789:和.;<=>:?;等分别除了系统刚度控制外'阻尼系数是其中非常重要在文献)**和文献)!&*中应用曲线拟合的方法测收稿日期"%'(.0')0(@#退修日期"%'(.0'@0(%#录用日期"%'(.0('0

6、'@#网络出版时间"%'(.0('0%1()"'1网络出版地址"AAA$37B9$7"4!B3C:!D"459,!((-(>%>-*$%'(.('%1-()'1-''(-E4C,基金项目"?2;F创新基金!?2;F%'(%'="#国防基础科研计划!G%(%'((''((""通讯作者$F",$$'('0=%.(1(1)!H0C59,$I:E+8J"7!#855-"D8$37引用格式!K57JL"ME5+;N"K8O!""45,$24":4C"4E+D+PDQ75C93D5CR97J3+"PP939"74+PC936+0S9#6549+79:+,5

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8、率'且数间相互耦合'阻尼参数难以直接测量&因此'提出一种高精度(可扩展应用于复杂振动模型的测试!!+!"!#!&""&$"!"(!#方法和手段是十分必