CN111998028A - 用于航天器结构振动抑制的阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开用于航天器结构振动抑制的阻尼器，包括阻尼器外圈(1)、阻尼器内圈(2)以及多个阻尼单胞(3)，阻尼单胞(3)沿环向均匀分布于阻尼器外圈(1)以及阻尼器内圈之间(2)，每个阻尼单胞(3)沿径向受力。本发明采用单胞结构沿环形整体布置，克服了首尾的边界盲区效应，实现360°周向吸能的效果。

Description

用于航天器结构振动抑制的阻尼器
技术领域
本发明属于振动冲击减缓技术领域，具体涉及一种用于航天器结构振动抑制的阻尼器。
背景技术
振动隔离与抑制技术研究具有十分重要的现实意义。被动振动控制技术又称阻尼控制技术，是采用阻尼器或阻尼材料，增加航天器结构的自身阻尼，利用阻尼耗能原理消耗结构振动能量的一种技术。这种方式具有可靠性高，易于实现、寿命较长的优点，发展相对成熟。目前国外已经发射的多种航天器上，均在轨应用了被动阻尼抑制技术。航天器用阻尼器是构成航天器被动振动技术的基础。由于航天器的不可维护性，航天器阻尼器要具有极高的可靠性，能够适应空间高真空、热交变等复杂环境，并能够满足在轨5～15年的寿命要求。同时为了适应不同频段、不同载荷环境的振动抑制要求，需要开发多种类型的阻尼器产品。现有的关于航天结构振动抑制的阻尼器的设计与研究集中在线位移载荷方面，而关于旋转载荷的抑制研究则较少，缺乏合适、有效的阻尼器设计方案。
鉴于此，本发明提出了一种环状阻尼器负刚度蜂窝结构设计方案，其结构阻尼特性好，可靠性高，且稳健性高，可以应用于航天器相关机械结构的减振需求。
发明内容
本发明解决的技术问题是，提出一种用于航天器结构振动抑制的360°周向吸能的阻尼器。
本发明用于航天器结构振动抑制的阻尼器，包括阻尼器外圈1、阻尼器内圈2以及多个阻尼单胞3；所述阻尼单胞3沿环向均匀分布于阻尼器外圈1以及阻尼器内圈之间2；所述每个阻尼单胞3沿径向受力。
进一步地，所述阻尼单胞3为薄片叠层结构，包括上层叠片4、中间叠片5以及下层叠片6，阻尼单胞3通过上层叠片4、中间叠片5以及下层叠片6之间的摩擦实现耗能。
进一步地，所述阻尼单胞3由两组薄片叠层结构同轴布置形成蜂窝状。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明提出的一种环状阻尼结构，利用阻尼单胞实现耗能效果，阻尼单胞为薄片叠层结构，利用叠片之间的摩擦吸能实现阻尼效果；
2)本发明提出的一种环状阻尼结构，采用单胞结构沿环形整体布置，克服了首尾的边界盲区效应，实现360°周向吸能的效果。
附图说明
图1为本发明环状阻尼结构示意图；
图2为阻尼单胞结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的基本思想是：直线型阻尼器由于结构本身的限制，只能承受一个方向(轴向)的平面载荷。对于轴向的面载荷，则无能为力。另外，直线型阻尼器在两端(边界)存在端点效应，即自由边界上会产生较大的应力，影响结构的整体吸能效果。
本发明在此基础上提出一种环状阻尼器，如图1所示，包括阻尼器外圈1、阻尼器内圈2以及多个阻尼单胞3。阻尼单胞3首尾相连，沿环向均匀分布于阻尼器外圈1以及阻尼器内圈之间2的空腔内部，形成环状阵列结构。每个阻尼单胞3沿径向受力；实现径向的能量传递；单胞的数目、环状的直径可以根据应用对象的不同来适应调整。
阻尼单胞3为薄片叠层结构，包括上层叠片4、中间叠片5以及下层叠片6，阻尼单胞3通过上层叠片4、中间叠片5以及下层叠片6之间的摩擦实现耗能。
如图2所示，阻尼单胞3由两组薄片叠层结构同轴布置形成蜂窝状。
上述具体实施方式仅限于解释和说明本发明的技术方案，但并不能构成对权利要求保护范围的限定。本领域技术人员应当清楚，在本发明的技术方案的基础上做任何简单的变形或替换而得到的新的技术方案，均落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.用于航天器结构振动抑制的阻尼器，其特征在于，包括阻尼器外圈(1)、阻尼器内圈(2)以及多个阻尼单胞(3)；所述阻尼单胞(3)沿环向均匀分布于阻尼器外圈(1)以及阻尼器内圈之间(2)；所述每个阻尼单胞(3)沿径向受力。
2.根据权利要求1所述的用于航天器结构振动抑制的阻尼器，其特征在于，所述阻尼单胞(3)为薄片叠层结构，包括上层叠片(4)、中间叠片(5)以及下层叠片(6)，阻尼单胞(3)通过上层叠片(4)、中间叠片(5)以及下层叠片(6)之间的摩擦实现耗能。
3.根据权利要求2所述的用于航天器结构振动抑制的阻尼器，其特征在于，所述阻尼单胞(3)由两组薄片叠层结构同轴布置形成蜂窝状。
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