光電通信吊艙內框架懸置系統設計與分析
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(4)在隔振器的支點(diǎn)布置質(zhì)心與內框架的幾何中心重合的基礎上，如果能滿(mǎn)足如下條件，則支撐系統的振動(dòng)狀態(tài)將實(shí)現進(jìn)一步解耦。
此時(shí)除三個(gè)平動(dòng)方向上的運動(dòng)解耦外，繞x軸的激勵與響應也將實(shí)現解耦，而其他兩個(gè)轉動(dòng)自由度仍處于雙聯(lián)耦合關(guān)系。
將實(shí)現隔振系統六個(gè)自由度方向的激勵與其對應振型響應完全解耦。
3 解耦設計
通過(guò)以上分析得知，當坐標系原點(diǎn)選在內框架質(zhì)心處，質(zhì)心與幾何中心重合，并且隔振器支點(diǎn)相對質(zhì)心對稱(chēng)布置的情況下，內框架振動(dòng)系統能夠實(shí)現完全解耦。結合內框架系統的實(shí)際情況，內框架的結構應設計得緊湊，整體外形盡量規則，便于對準幾何中心。在內框架內當負載平臺上的光學(xué)設備工作時(shí)相當于移動(dòng)質(zhì)量，這就導致內框架質(zhì)心位置的變化，在設計光電平臺時(shí)，應盡量將大質(zhì)量或大轉動(dòng)慣量的儀器設備配置在內框架的質(zhì)心附近，這樣可以減小質(zhì)心位置的變化，降低耦合程度，或者在相應位置配置相應的“配重”，用來(lái)平衡運動(dòng)設備產(chǎn)生的質(zhì)心偏移。
在合理選擇支撐方案的基礎上，還可以使用特殊結構的隔振器使系統進(jìn)一步解耦。
金屬橡膠是一種均質(zhì)的彈性多孔材料，其內部結構是金屬絲之間相互嵌合、勾聯(lián)而形成的類(lèi)似于橡膠分子結構的空間網(wǎng)狀結構。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(diǎn)，故設計了一種新型金屬橡膠隔振器結構，如圖3所示。金屬橡膠隔振器能限制線(xiàn)振動(dòng)轉化為角振動(dòng)，同時(shí)使外界傳來(lái)的角振動(dòng)轉化為線(xiàn)振動(dòng)。這種金屬橡膠隔振器通過(guò)限制載體運動(dòng)自由度的方式，使內框架振動(dòng)系統消除了耦合。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156373.htm
4 能量法驗證
根據式(1)的動(dòng)力學(xué)方程，可以求出系統固有頻率及振型，在固定坐標系中，根據質(zhì)量矩陣M和振型φi，可以求出系統在作各階固有振動(dòng)時(shí)的能量分布，將它寫(xiě)成矩陣的形式，定義為能量分布矩陣。
當系統作i階主振動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能為：
在第k個(gè)自由度上，η在各階振動(dòng)中的最大值即為自由度k上的振動(dòng)解耦率。如果η=100％，表示懸置系統作第i階主振動(dòng)時(shí)能量全部集中在第k個(gè)自由度上，即這個(gè)自由度相對其他的自由度解耦。
耦合的存在，使得一個(gè)廣義坐標上的振動(dòng)，會(huì )引起其余廣義坐標的振動(dòng)。能量法是在得到懸置系統的6個(gè)固有模態(tài)后，利用振型得到懸置系統的能量分布，根據能量分布判斷動(dòng)力總成懸置系統是否解耦或其解耦的程度，然后通過(guò)修改懸置參數提高系統在某方向上的解耦率。
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