CN104268382B - 适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，包括：分析最小频带带宽、最小耦合度与隔振器横向刚度与纵向刚度比值的关系，确定隔振器的刚度特性；分析最小频带带宽、最小频率、最小耦合度分别与隔振器分布半径、隔振器安装倾角之间的关系，确定隔振器的布置形式；在确定隔振器刚度及布置形式后，分别开展分析隔振系统模态特性、利用线刚度分析隔振系统耦合特性、分析隔振系统隔振性能。本发明具备针对卫星微振动隔振系统进行快速设计的能力，同时，可以对卫星微振动隔振系统的特性进行全面、准确的分析和评估。

Description

适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法

技术领域

本发明涉及卫星微振动隔振系统的设计和分析技术领域，具体地，涉及一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法。

背景技术

现有卫星微振动隔振系统的设计和分析，体现出工作量大、分析设计难度高、重复性工作频繁以及分析设计周期长等缺陷，设计指导性和设计实施性差。因此，研究一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，可有效解决卫星微振动隔振系统的设计和分析所面临的问题。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对想爱你有技术中存在的上述不足，提供了一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，该方法通过分析和设计微振动隔振系统刚度特性和安装形式，并通过全面分析微振动隔振系统的特性，确定和完成微振动隔振系统的设计状态，达到全面的系统特性分析和快速完成系统设计的目的，具备针对卫星微振动隔振系统进行快速设计的能力，同时，可以对隔振系统的特性进行全面、准确的分析和评估。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，包括如下步骤：

步骤1，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度分别与卫星微振动隔振系统隔振器的横轴刚度比之间的变化关系，确定隔振器的刚度特性，；

步骤2，分析星微振动隔振系统分别与隔振器的分布半径和隔振器的安装倾角之间的变化关系，确定隔振器的布置形式和卫星微振动隔振系统的设计状态；

步骤3，结合步骤1确定的隔振器刚度特性及步骤2确定的隔振器布置形式，分别开展卫星微振动隔振系统的隔振系统模态特性分析、隔振系统耦合特性分析、隔振系统隔振性能分析，得到各分析结果，并确定各分析结果与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1，针对卫星微振动隔振系统隔振器横向与轴向的刚度比，得到隔振器的横轴刚度比；

步骤1.2，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度随隔振器横轴刚度比变化的变化曲线I；

步骤1.3，根据步骤1.2得到的变化曲线I，确定隔振器的刚度特性。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度随隔振器安装倾角变化的变化曲线II，结合步骤1.2得到的变化曲线I，确定卫星微振动隔振系统最小耦合度及隔振器安装倾角；

步骤2.2，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小频率随隔振器分布半径变化的变化曲线III，结合步骤1.2得到的变化曲线I和步骤2.1得到的变化曲线II，确定隔振器分布半径以及卫星微振动隔振系统最小频带带宽和最小频率；

步骤2.3，根据步骤2.1确定的卫星微振动隔振系统最小耦合度和隔振器安装倾角以及步骤2.2确定的隔振器分布半径、卫星微振动隔振系统最小频带带宽和最小频率，确定隔振器的布置形式和卫星微振动隔振系统的设计状态。

优选地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1，分析卫星微振动隔振系统的模态特性，获得卫星微振动隔振系统模态特性及各界模态参与因子，得到分析结果I，并确认分析结果I与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

步骤3.2，利用线刚度分析卫星微振动隔振系统的耦合特性，进行卫星微振动隔振系统耦合特性的快速评估，得到分析结果II，并确认分析结果II与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

步骤3.3，分析卫星微振动隔振系统的隔振性能，获得卫星微振动隔振系统的振动隔离传递特性，得到分析结果III，并确认分析结果III与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性。

本发明提供的适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，针对隔振系统的刚度特性的分析设计，从最小频带带宽、最小耦合度的角度开展分析，确定隔振系统的刚度设计特性；针对隔振系统的布置形式的设计，从隔振器分布半径和隔振器安装倾角等角度开展分析设计；针对隔振系统的隔振器分布半径的设计，从最小频带带宽、最小频率等角度开展分析，确定隔振系统分布半径设计特性；针对隔振系统的隔振器安装倾角的设计，从最小频带带宽、最小耦合度等角度开展分析，确定隔振系统隔振器安装倾角的设计；通过开展分析隔振系统模态特性、利用线刚度分析隔振系统耦合特性、分析隔振系统隔振性能，进行隔振系统特性的全面分析和评估；通过所述分析流程，以及只利用线刚度分析隔振系统耦合特性等，体现了本发明方法对微振动隔振系统的快速分析和设计的特点。

本发明通过分析微振动隔振系统刚度特性和安装形式来初步确定设计，并通过全面分析微振动隔振系统的特性，确定和完成微振动隔振系统的设计状态，达到微振动隔振系统的全面特性分析和快速系统设计的目的。

与现有技术相比，本发明具有如下技术特点：

1、本发明具备良好的设计指导性和高效的设计实施性；

2、本发明能够快速可靠的完成系统设计方案的分析确定；

3、本发明能有效进行系统的分析、校核和优化，保证系统产品的可靠性、安全性和可扩展性；

4、通过大量试验，验证了本发明具有较高的可实现性、适应性及经济价值。

本发明提供的适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，可应用于多个型号的微振动隔振系统设计，并能够指导完成微振动隔振系统的设计、生产、装配及试验。

本发明具备针对卫星微振动隔振系统进行快速设计的能力，同时，可以对卫星微振动隔振系统的特性进行全面、准确的分析和评估。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法流程示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供了一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，包括如下步骤：

步骤1，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽、最小耦合度与卫星微振动隔振系统隔振器的横轴刚度比之间的变化关系，确定隔振器的刚度特性；

步骤2，分析星微振动隔振系统分别与隔振器的分布半径、安装倾角之间的变化关系，确定隔振器的布置形式和卫星微振动隔振系统的设计状态；

步骤3，结合步骤1确定的隔振器刚度特性及步骤2确定的隔振器布置形式，分别开展卫星微振动隔振系统的隔振系统模态特性分析、隔振系统耦合特性分析、隔振系统隔振性能分析，得到各分析结果，并确定各分析结果与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性。

进一步地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1，针对卫星微振动隔振系统隔振器横向与轴向的刚度比，得到隔振器的横轴刚度比；

步骤1.2，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度随隔振器横轴刚度比变化的变化曲线I；

步骤1.3，根据步骤1.2得到的变化曲线I，确定隔振器的刚度特性。

进一步地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度随隔振器安装倾角变化的变化曲线II，结合步骤1.2得到的变化曲线I，确定卫星微振动隔振系统最小耦合度及隔振器安装倾角；

步骤2.2，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小频率随隔振器分布半径变化的变化曲线III，结合步骤1.2得到的变化曲线I和步骤2.1得到的变化曲线II，确定隔振器分布半径以及卫星微振动隔振系统最小频带带宽和最小频率；

步骤2.3，根据步骤2.1确定的卫星微振动隔振系统最小耦合度和隔振器安装倾角以及步骤2.2确定的隔振器分布半径、卫星微振动隔振系统最小频带带宽和最小频率，确定隔振器的布置形式和卫星微振动隔振系统的设计状态。

进一步地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1，分析卫星微振动隔振系统的模态特性，获得卫星微振动隔振系统模态特性及各界模态参与因子，得到分析结果I，并确认分析结果I与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

步骤3.2，利用线刚度分析卫星微振动隔振系统的耦合特性，进行卫星微振动隔振系统耦合特性的快速评估，得到分析结果II，并确认分析结果II与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

步骤3.3，分析卫星微振动隔振系统的隔振性能，获得卫星微振动隔振系统的振动隔离传递特性，得到分析结果III，并确认分析结果III与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性。

具体为：

1、针对隔振系统隔振器横向与轴向的刚度比(简称横轴刚度比)，分析最小频带带宽、最小耦合度随隔振器横轴刚度比变化的变化曲线，初步确定隔振系统的刚度特性；

2、针对隔振系统的布置形式的设计，从隔振器分布半径和隔振器安装倾角等角度开展分析设计：

2.1、针对隔振系统的隔振器安装倾角的设计，从最小频带带宽、最小耦合度等角度开展分析，确定隔振系统隔振器安装倾角的设计；分析最小频带带宽、最小耦合度随隔振器安装倾角变化的变化曲线，结合1中的分析结果曲线，确定隔振系统的最小耦合度及隔振器安装倾角；

2.2、针对隔振系统的隔振器分布半径的设计，从最小频带带宽、最小频率等角度开展分析，确定隔振系统分布半径设计特性；分析最小频带带宽、最小频率随隔振器分布半径变化的变化曲线，结合1和2.1中的分析结果曲线，确定隔振系统的分布半径、最小频带带宽和最小频率，确定了隔振系统的设计状态；

3、通过开展分析隔振系统模态特性、利用线刚度分析隔振系统耦合特性、分析隔振系统隔振性能，进行隔振系统特性的全面分析和评估：

3.1、分析隔振系统模态特性，获得隔振系统模态特性及各界模态参与因子，并确认分析结果与设计状态的吻合性；

3.2、利用线刚度分析隔振系统耦合特性，进行隔振系统耦合特性的快速评估，并确认分析结果与设计状态的吻合性；

3.3、进行隔振系统隔振性能分析，获得隔振系统的振动隔离传递特性，确认分析结果与设计状态的吻合性；

隔振系统模态特性分析和隔振系统隔振性能分析可以利用本领域公知方法进行。

通过上述分析流程以及只利用线刚度分析隔振系统耦合特性等，体现了本实施例对微振动隔振系统的快速分析和设计的特点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度分别与卫星微振动隔振系统隔振器的横轴刚度比之间的变化关系，确定隔振器的刚度特性；

步骤2，分析卫星微振动隔振系统分别与隔振器的分布半径和隔振器安装倾角之间的变化关系，确定隔振器的布置形式以及卫星微振动隔振系统的设计状态；

步骤3，结合步骤1确定的隔振器刚度特性及步骤2确定的隔振器布置形式，分别开展卫星微振动隔振系统的隔振系统模态特性分析、隔振系统耦合特性分析和隔振系统隔振性能分析，得到各分析结果，并确定各分析结果与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1，针对卫星微振动隔振系统隔振器横向与轴向的刚度比，得到隔振器的横轴刚度比；

步骤1.2，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度随隔振器横轴刚度比变化的变化曲线I；

步骤1.3，根据步骤1.2得到的变化曲线I，确定隔振器的刚度特性；

所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小耦合度随隔振器安装倾角变化的变化曲线II，结合步骤1.2得到的变化曲线I，确定卫星微振动隔振系统最小耦合度以及隔振器安装倾角；

步骤2.2，分析卫星微振动隔振系统的最小频带带宽和最小频率随隔振器分布半径变化的变化曲线III，结合步骤1.2得到的变化曲线I和步骤2.1得到的变化曲线II，确定隔振器分布半径以及卫星微振动隔振系统最小频带带宽和最小频率；

步骤2.3，根据步骤2.1确定的卫星微振动隔振系统最小耦合度和隔振器安装倾角以及步骤2.2确定的隔振器分布半径、卫星微振动隔振系统最小频带带宽和卫星微振动隔振系统最小频率，确定隔振器的布置形式和卫星微振动隔振系统的设计状态。

2.根据权利要求1所述的适用于卫星微振动隔振系统的快速设计分析方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1，分析卫星微振动隔振系统的模态特性，获得卫星微振动隔振系统模态特性及各界模态参与因子，得到分析结果I，并确认分析结果I与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

步骤3.2，利用线刚度分析卫星微振动隔振系统的耦合特性，进行卫星微振动隔振系统耦合特性的快速评估，得到分析结果II，并确认分析结果II与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性；

步骤3.3，分析卫星微振动隔振系统的隔振性能，获得卫星微振动隔振系统的振动隔离传递特性，得到分析结果III，并确认分析结果III与卫星微振动隔振系统设计状态的吻合性。