光電通信吊艙內(nèi)框架懸置系統(tǒng)設(shè)計與分析
加入技術(shù)交流群
(4)在隔振器的支點布置質(zhì)心與內(nèi)框架的幾何中心重合的基礎(chǔ)上，如果能滿足如下條件，則支撐系統(tǒng)的振動狀態(tài)將實現(xiàn)進一步解耦。
此時除三個平動方向上的運動解耦外，繞x軸的激勵與響應(yīng)也將實現(xiàn)解耦，而其他兩個轉(zhuǎn)動自由度仍處于雙聯(lián)耦合關(guān)系。
將實現(xiàn)隔振系統(tǒng)六個自由度方向的激勵與其對應(yīng)振型響應(yīng)完全解耦。
3 解耦設(shè)計
通過以上分析得知，當坐標系原點選在內(nèi)框架質(zhì)心處，質(zhì)心與幾何中心重合，并且隔振器支點相對質(zhì)心對稱布置的情況下，內(nèi)框架振動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)完全解耦。結(jié)合內(nèi)框架系統(tǒng)的實際情況，內(nèi)框架的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計得緊湊，整體外形盡量規(guī)則，便于對準幾何中心。在內(nèi)框架內(nèi)當負載平臺上的光學設(shè)備工作時相當于移動質(zhì)量，這就導致內(nèi)框架質(zhì)心位置的變化，在設(shè)計光電平臺時，應(yīng)盡量將大質(zhì)量或大轉(zhuǎn)動慣量的儀器設(shè)備配置在內(nèi)框架的質(zhì)心附近，這樣可以減小質(zhì)心位置的變化，降低耦合程度，或者在相應(yīng)位置配置相應(yīng)的“配重”，用來平衡運動設(shè)備產(chǎn)生的質(zhì)心偏移。
在合理選擇支撐方案的基礎(chǔ)上，還可以使用特殊結(jié)構(gòu)的隔振器使系統(tǒng)進一步解耦。
金屬橡膠是一種均質(zhì)的彈性多孔材料，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是金屬絲之間相互嵌合、勾聯(lián)而形成的類似于橡膠分子結(jié)構(gòu)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于金屬橡膠材料具有耐高溫、高壓、高真空、超低溫，抗輻射，抗腐蝕，不易老化，阻尼大的優(yōu)點，故設(shè)計了一種新型金屬橡膠隔振器結(jié)構(gòu)，如圖3所示。金屬橡膠隔振器能限制線振動轉(zhuǎn)化為角振動，同時使外界傳來的角振動轉(zhuǎn)化為線振動。這種金屬橡膠隔振器通過限制載體運動自由度的方式，使內(nèi)框架振動系統(tǒng)消除了耦合。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/156373.htm
4 能量法驗證
根據(jù)式(1)的動力學方程，可以求出系統(tǒng)固有頻率及振型，在固定坐標系中，根據(jù)質(zhì)量矩陣M和振型φi，可以求出系統(tǒng)在作各階固有振動時的能量分布，將它寫成矩陣的形式，定義為能量分布矩陣。
當系統(tǒng)作i階主振動時的最大動能為：
在第k個自由度上，η在各階振動中的最大值即為自由度k上的振動解耦率。如果η=100％，表示懸置系統(tǒng)作第i階主振動時能量全部集中在第k個自由度上，即這個自由度相對其他的自由度解耦。
耦合的存在，使得一個廣義坐標上的振動，會引起其余廣義坐標的振動。能量法是在得到懸置系統(tǒng)的6個固有模態(tài)后，利用振型得到懸置系統(tǒng)的能量分布，根據(jù)能量分布判斷動力總成懸置系統(tǒng)是否解耦或其解耦的程度，然后通過修改懸置參數(shù)提高系統(tǒng)在某方向上的解耦率。
評論