文档介绍：工学硕士学位论文
星箭隔振器的多体动力学建模、分析与仿真
刘恂
哈尔滨工业大学
2006 年 1 月
图书分类号:TB123,V414
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工学硕士学位论文
星箭隔振器的多体动力学建模、分析与仿真
硕士研究生: 刘恂
导师: 郑钢铁教授
申请学位级别: 工学硕士
学科、专业: 一般力学与力学基础
所在单位: 航天工程与力学系
答辩日期: 2006 年 1 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:TB123,V414
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A Dissertation for the Degree of M. Eng.
THE MULTI-STRUT DYNAMIC
MODELS、ANALYSIS AND SIMULATION
OF THE SATELLITE-ROCKET
VIBRATION ISOLATION
Candidate: LIU Xun
Supervisor: Prof. ZHENG Gangtie
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: General Mechanics and
Foundation of Mechaniacs
Affiliation: Department of Aerospace
Engineering and Mechanics
Date of Defence: Jan., 2006
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
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
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。
关键词整星隔振多柔体系统多体动力学建模动力学分析仿真
降阶模型
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
For the satellite during its launch stage, the primary reason that invalidates it
is the severely dynamic environment, so it is important that how to improve the
dynamic environment. The Technique of Whole Satellite Vibration Isolation is an
efficient way based on this idea, including by build the stage by multi-strut
isolation framework. Sponsore