基于五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)航天器減振平臺(tái)研究.pdf

1、近年來我國積極開展載人航天、國際空間站等重大航天工程的研究。據(jù)美國宇航局統(tǒng)計(jì),大多數(shù)航天器發(fā)射失敗的原因是來自于航天器發(fā)射過程中由于其惡劣的力學(xué)環(huán)境所引起的振動(dòng)引起的。研究整星隔振技術(shù)對于衛(wèi)星及航天器的發(fā)射有至關(guān)重要的作用。本文在分析航天器發(fā)射過程中的各種載荷的基礎(chǔ)上,提出一種含有柔性關(guān)節(jié)的并聯(lián)減振機(jī)構(gòu)。以并聯(lián)減振主體機(jī)構(gòu)為研究背景,進(jìn)行并聯(lián)隔振主體機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析,完成并聯(lián)隔振機(jī)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)分析。
　　本文分析航天器發(fā)射

2、過程中的載荷特點(diǎn),根據(jù)減振機(jī)構(gòu)的選擇原則,選擇3-CPS/UPU的并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為減振機(jī)構(gòu),對其自由度進(jìn)行計(jì)算同時(shí)確定其約束的運(yùn)動(dòng)方向,并對阻尼器進(jìn)行選型。
　　介紹了柔性關(guān)節(jié)的分類及優(yōu)勢,對其中四種典型鉸鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的公式進(jìn)行推導(dǎo),設(shè)計(jì)柔性關(guān)節(jié)的尺寸參數(shù),并對其進(jìn)行靜力學(xué)分析及強(qiáng)度校核。
　　本文對3CPS/UPU減振并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行逆解分析,利用求導(dǎo)法解出機(jī)構(gòu)的一階及二階影響系數(shù)矩陣,利用MATLAB進(jìn)行機(jī)構(gòu)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。分

3、析了減振機(jī)構(gòu)的工作空間及條件數(shù)在空間的分布情況。對柔性鉸鏈進(jìn)行幾何分析及動(dòng)力學(xué)建模,利用凱恩方程對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模,利用MATLAB進(jìn)行機(jī)構(gòu)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。
　　求解了機(jī)構(gòu)的剛度矩陣及阻尼矩陣,利用機(jī)構(gòu)無阻尼自由振動(dòng)方程求解了系統(tǒng)的固有頻率,并對各參數(shù)對系統(tǒng)固有頻率的影響進(jìn)行分析,隨后利用正則矩陣對系統(tǒng)有阻尼受迫振動(dòng)方程進(jìn)行解耦,求解含阻尼的減振系統(tǒng)在正弦周期及隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)
　　本文以含柔性關(guān)節(jié)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)為背景,