星箭隔振器的多体动力学建模、分析与仿真

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对于处于发射阶段的卫星和有效载荷,振动环境恶劣是导致其失效的主要原因,如何改善卫星的动力学环境就显得尤其重要。全箭隔振技术就是基于这一思想而发展起来的有效的方法,而以多杆式隔振器搭建隔振平台是全箭隔振技术之一。本文基于国防科工委“十五”民用航天预研项目“星箭耦合隔振与减振技术研究”,主要以改善运载火箭对有效载荷提供的动力学环境为应用背景,在参照了大量国内外的成果和资料的基础上,对全箭隔振平台进行了研究。主要的研究工作有以下方面:  应用ADAMS软件对系统做了全面的仿真分析,使系统结构更加直观化,进一步加深了对系统的认识。获得了大量结果数据,以便使其能够应用到后面的控制系统设计和优化设计中。  应用Lagrange法,建立了多作动器并联系统的一般性微分方程,尤其注意到了系统的时变性、非线性和耦合特性,通过严格的数学推导,使系统特性变得直观清晰。在此基础上,进一步对系统做了线性假设,得到了线性简化模型。  将实际星箭隔振平台作为算例,重点对八作动器并联的隔振系统进行了分析,并与仿真分析的结果进行核对。考虑到八作动器系统的设计初衷,对冗余的结构做了破坏性假设,计算分析了当其中一个作动器失效时的系统特性,加深对整个隔振平台系统的理解。  考虑到实际中卫星往往具有比较大的柔性,在前面分析的基础上,将卫星作为柔性子结构,建立了柔性子结构模态方程。进一步建立了柔性子结构和刚性子结构联接的隔振平台的动力学模型。
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