文摘

车载附属物与机械移动部件卫星在轨运行期间产生不良micro-jitters。这些micro-jitters可能严重影响图像质量的高分辨率观测卫星。一个新的应用程序形式的被动隔振系统提出了使用pseudoelastic SMA网垫圈和调查。这个系统在发射的环境中保证隔振性能,同时有效隔离micro-disturbances在轨运行的抖动来源。隔离器的主要特点提出了研究环形网的使用洗衣机的主要轴支持micro-jitter来源。这个特性与传统的应用程序的网状洗衣机减振是有效的只有在厚度方向上的垫圈。在这项研究中,SMA网格的基本特征在每个轴垫圈隔离器测量在静态测试。设计新的应用形式的有效性提出的SMA网垫圈在本研究演示了通过发射环境振动测试资质等级和micro-jitter测量测试,对应于在轨条件。

1。介绍

从地球观测卫星获得高分辨率图像的质量可以退化引起的不良micro-disturbances车载机械移动部件的附属物,如反应轮总成(风险权重)1),控制力矩陀螺(2),低温冷却器(3],gimbal-type天线(4]。在各种振动干扰源,micro-jitter造成的风险权重是已知最大的高分辨率光学有效载荷的性能的影响。风险权重的干扰的主要原因是转子不平衡,轴承缺陷,运动障碍,和电机驱动错误(5]。最近,micro-jitter变得安静的低水平的高精确平衡旋转转子的风险权重。然而,这些micro-jitters仍可能严重影响图像质量的高分辨率观测卫星的可接受的振幅micro-jitters也变得更低,以满足严格的任务需求。

为了确保观测卫星的性能,这是重要的任务来隔离micro-jitters风险权重。这种隔离可以通过安装隔振器刚度较低的风险权重通过衰减振动传播的主要负载结构,micro-jitters敏感。Kamesh et al。6]提出了一种低频灵活的平台,包括的折叠连续梁被动隔振。设计是通过测试证实的有效性由越来越多的风险权重在几个配置灵活的平台。结果表明,这个被动隔离平台能够减轻干扰振动通过作为一个隔离山,不仅对风险权重,还对其他干扰源的飞船。

戴维斯et al。7)提出了一种被动的粘性阻尼杆(D-strut)基本1.5赫兹的频率非常低隔离干扰力和力矩从霍尼韦尔hm - 1800风险权重从2到300赫兹频段。此外,它已广泛应用于各种太空计划包括哈勃的使命。Zhang et al。8)提出了一种新的隔振系统,包含一个multistrut隔振平台与多个调谐质量阻尼器的实现风险权重micro-jitter隔离。数值模拟结果表明,风险权重扰动被新提出的有效减隔振系统,同时验证其安全性能风险权重的速度越过共振频率。

哦,et al。9)提出了一个风险权重variable-damping使用biometal光纤隔离器阀和低功耗的特点,可以选择合适的阻尼的转速根据风险权重,以减少传播力量的主要载荷的结构。此外,证明了设计的有效性micro-jitter测量测试虚拟隔离器支持的风险权重的一种air-floating micro-disturbance测量装置(10]。

几种类型的被动风险权重隔振系统(11- - - - - -14),包括前面提到的应用程序,提供优秀的micro-jitter隔离性能。然而,无法保证结构安全风险权重的严重振动条件下发射环境中经历了支撑刚度低隔离器。如果隔离器支持风险权重由控股和释放机制严格固定在发射,然后发布在一个轨道上,结构安全问题可以迎刃而解。然而,这种方法增加了系统的复杂性,降低其可靠性和增加整个系统的质量。此外,如果有一个问题在激活释放机制,然后micro-vibrations不能指望了。因此,哦et al。15)开发了一个被动的发射和在轨隔振系统振动衰减的目的(PLOVIS)的低温冷却器在发射和在轨振动环境。隔离器的有效性是通过发射环境测试和微振动测量冷却器的测试。哦,et al。16,17)也提出了策略使用一个压缩的形状记忆合金(SMA)网格垫圈在现有冷却器隔离系统(15)减弱了微振动引起的制冷机在轨环境中操作。此外,SMA垫圈有效增强振动衰减性能在严重的发射环境相比传统的孤立系统(15]。

在这项研究中,我们调查的可能性实现小说发射和在轨隔振系统在发射的环境中保证隔振性能没有控股和释放机制的要求,同时有效地隔离micro-jitter风险权重在轨的干扰。为此,我们专注于一个压缩网利用SMA丝的pseudoelasticity垫圈,如提出只要et al。(18]。主要畸形SMA网垫圈可以恢复原来的形状没有塑性变形在卸货,因为它pseudoelastic或超弹性SMA的行为,这是由于压力诱导阶段从奥氏体转变为马氏体。的大阻尼网垫圈也是伟大的优势之一SMA网垫圈。实现本研究的设计目标的策略是使用径向环型SMA网垫圈的主轴支持振动源。这种策略与传统的网格的应用相比垫圈(16- - - - - -20.),振动衰减是有效的只有在厚度方向上的垫圈。

在先前的研究中,新应用程序的有效性的SMA网垫圈使用径向方向的环形网垫圈研究[21,22]。Kwon等人提出了一个新颖的pseudoelastic齿轮,利用环形SMA网垫圈作为桥spring-blade电动机的输出轴与现有齿轮(21]。这个应用程序研发了衰减micro-jitter由步进电机双轴平衡天线的激活。这个应用程序可以实现低转动刚度和高阻尼特性,这是主要的贡献者micro-jitter隔离能力。此外,SMA的pseudoelasticity网垫圈保证齿轮本身的结构安全甚至意想不到的情况下,如一个超速传动转矩条件。其有效性验证了通过使用gimbal-type micro-jitter测量测试天线。

哦等人提出了一个整个天线隔离系统采用环形SMA网支持gimbal-type天线(垫圈22]。这个应用程序可以实现一个相对更低的转动刚度比轴向方向的网格的垫圈。方位的齿轮的转动轴天线对应于由步进电机抖动的主要来源,激活和一个不完美的认清由此形成harmonic-drive-gear配置。因此,网垫隔离器的转动刚度薄弱提高micro-jitter隔离的性能。然而,隔振性能的有效性发射环境下,振动水平的悄然远高于在轨微振动条件下,并没有证实之前的研究。

在这项研究中,我们验证了可行性的新应用程序的超弹性SMA网垫圈采用美国言情小说家隔振系统会议。设计的目的是保证结构安全的抖动来源和隔离器本身严重的发射环境中不需要额外的控股和释放机制,有效地隔离RWA-induced micro-jitter。测量环型SMA网垫圈隔离器的基本特征,这是不同的应用形式与传统洗衣机,我们进行了静态测试在不同的压缩和伸长隔离器的范围,在轴向和横向方向。基于静态测试结果,我们测量隔离器在每个轴的基本特征。确认micro-jitter隔离功能通过使用新型的压缩SMA网状垫圈隔离器,micro-jitter测量测试表执行风险权重的基斯特勒公司和没有隔离系统。本文推出环境振动测试,如正弦、随机振动和冲击测试,也表现在资质等级。这些测试结果表明,发射和在轨振动可以显著减少通过使用压缩的新提议应用SMA网垫圈。隔离系统保证结构安全的风险权重在发射期间环境和micro-jitter隔离风险权重在轨条件。

2。被动的发射和在轨振动隔离器使用SMA网垫圈

2.1。超弹性SMA网垫圈的基本特征

实现一个被动的发射和在轨振动隔离器,不需要保存和发布机制,我们专注于压缩SMA超弹性行为的网状洗衣机如图1(21]。SMA网垫圈是按生产针织网通过使用模具所需的形状。SMA网垫圈用于本研究从SE508捏造超弹性SMA丝直径为0.2毫米。内径,外径和厚度的SMA网垫圈是16毫米,8毫米和5毫米。的密度和质量网垫圈是1.7克/厘米³和1.88 g。网格的密度低于50%只要et al。(使用的垫圈18和哦et al。16,17,22]。

图2显示了一个示例的代表SMA网垫圈的静态测试结果如图1在压缩加载和卸载在厚度方向上的垫圈21]。测试结果表明,主要变形SMA网垫圈在厚度方向上的位移2.5毫米可以恢复原来的形状没有塑性变形卸载由于pseudoelastic或者超弹性SMA的特点。这种行为是影响材料初始形状恢复本身在卸货后大变形超过10%,但没有可塑性变形。这是一个伟大的超弹性的特点山姆网垫圈,很少观察到在普通金属材料。此外,SMA网垫圈也提供了更好的阻尼能力比传统的金属垫圈隔离器(18]。只要et al。(18)提出利用SMA网垫圈冲击隔离器而不是使用一般的金属垫圈。然而,这个应用程序是有效的只有在厚度方向上的垫圈。此外,可能改变洗衣机的特点实现紧固扭矩在实际装配过程满足扭矩要求。很难应用传统网格垫圈风险权重micro-jitter隔离实现本研究的目标。

为了克服上述缺点,我们提出了一种新的应用形式的SMA网状垫圈,如图3。与传统的网格的应用垫圈,减振的有效只有在厚度方向上的垫圈,该应用程序使用一个径向环型网垫圈的主轴来支持风险权重。这个应用程序实现一个相对更低的转动刚度比使用轴向方向网格的垫圈。这个低转动刚度可能导致micro-jitter隔离的转动轴对应的主要micro-jitter来源风险权重。

静载荷测试进行确认的基本特征环型SMA网垫圈隔离器在每个轴上。然后,输出数据从测试被用来确定获得的住宿环型SMA网垫圈隔离器的风险权重。图4展示了代表测试设置环形SMA的静载荷试验网垫圈隔离器沿设在。在测试期间,三个重复的伸长和收缩周期加载应用于洗衣机的各种位移范围基于增量的±1毫米- - - - - -,- - - - - -,分别相互重合。温度和应变速率的测试条件是20°C和20毫米/分钟,分别。

数据5(一个)和5 (b)代表了荷载位移关系从SMA的静态载荷试验获得网垫圈隔离器。在这个图中,正在策划的结果- - - - - -,- - - - - -,相互重合的位移范围±1毫米和±3毫米。测试结果表明网格垫圈完全恢复原来的形状没有任何塑性变形在±3.0毫米的最大位移范围。诱导的滞环型SMA网垫圈在装卸周期表明,SMA网垫圈有经验更好的吸收能量,因为它pseudoelastic形状记忆效应和网隔离器本身的能量耗散特性。由封闭的滞回曲线构成的区域是不同的对于每个轴,这意味着隔离器有不同的阻尼能力。

在静态测试结果设在隔离器显示大量变异的斜坡上按照偏转范围的网格垫圈。隔离器的斜率增加的偏转垫圈减少。这是沿着尤其明显设在。这种现象可能与编织的方向pseudoelastic SMA纤维组成的网。本研究中使用的SMA网垫圈捏造一个紧迫的过程的针织pseudoelastic SMA钢丝网,然后堆在层产生网状垫圈。

因此,网格的几何垫圈使它更容易分层堆叠层之间的压缩垫圈在加载设在比其他在加载轴。这的主要原因是大量的刚度的变化对网格的偏转范围垫圈。然而,塑性变形,由于当地分层或任何永久性的伤害,不是静态测试期间观察到的设在。此外,洗衣机经历反复大变位±3毫米在静载荷测试完全恢复原来的形状没有任何塑性变形的洗衣机由于pseudoelastic SMA的行为。

从测试结果,我们计算了等效阻尼和刚度值。等效阻尼可以通过计算磁滞曲线包围的面积和隔离器的等效刚度。在等效阻尼计算获得,一个等价线性化方法在山坡和磁滞非线性现象被认为是线性的按照检测原理是使用[23]。隔离器的阻尼能力评估在每个轴,等效线性阻尼系数使用下面的公式计算: 在哪里磁滞曲线包围的面积和吗位移振幅。的等效刚度值计算了各种位移范围线性拟合方法利用山坡上的荷载位移关系如图5。

图6显示了估计的等效刚度和阻尼值和在不同位移范围在每个轴。的沿着设在表示最高的值相比其他轴。例如,刚度值的±1毫米偏转的隔离器设在9.4倍比获得的价值设在,显示最低的刚度值。然而,它可以被观察到的刚度主要设在相对下降与偏转范围的增加,相比其他轴,由于上述原因的方向编织SMA纤维编织在一起。的计算等效阻尼值对隔离器在每个轴的偏转范围也绘制在图6。结果表明,最大的价值是0.4设在当隔离器的位移范围达到±2毫米,这是更大的比其他两个轴。此外,的值在设在增加位移的增加从±1毫米到±2毫米,然后减少时的位移范围隔离器是±3毫米。这个轴显示略有不同的现象比其他两个轴;然而,这一趋势几乎是相当于图的结果(23]。

的估计等效刚度和阻尼值环形SMA网垫圈如图6从数字要小得多比获得的结果吗和(22),即使他们的趋势几乎都是一样的。刚度和阻尼值的降低是由于SMA的密度网格垫圈用于这项研究是50%不到,在之前的研究中使用。然而,一旦我们考虑的抖动隔离方法RWA-induced micro-jitter,较低的刚度值总是可取的。

2.2。风险权重被动SMA网垫圈隔离器

在这项研究中,为了验证隔离器设计的有效性,保证发射环境中的振动衰减而有效地隔离micro-disturbances在轨环境,风险权重为小卫星应用被认为是作为隔振实验调查的目标。风险权重的功能被认为是在这项研究中验证了通过STSAT-2C(科学技术卫星2 c,韩国卫星在2013年发射)程序演示实验载荷。风险权重的质量是1.38公斤;尺寸是168毫米168毫米70毫米;0.001143 kgm轮惯性²;转矩和最大反应是11.1极小值在这项研究中,验证模型具有相同的规范风险权重飞行模型被用来验证隔离器提出了研究。

图7显示的配置风险权重结合环型SMA网垫圈被动隔振系统。实现网格垫圈隔离器到风险权重,内部和外部适配器是另外制造和集成到风险权重,如图7(一)为了验证的隔离器设计修改现有的硬件不允许了。

的兼容性的环型SMA网垫圈隔离器对不同类型的风险权重,几件事情应该权衡研究,也就是说,环形SMA网洗衣机光电隔离器的数量及其布置关于风险权重的设计要求。这种权衡的研究可以进行基本特征的基础上获得的环型SMA网垫圈隔离器从静态加载测试,如图6。

风险权重的环形光电隔离器集成通过内心的适配器,这样他们在重力的中心平面的风险权重,如图7 (b)。这让我们建立一个系统,不需要额外的持有风险权重和释放机制,因为这大大减少了额外的运动风险权重的风险权重的转动力矩的结果。图7 (c)显示了SMA网洗衣机光电隔离器的住宿。绝缘体的住宿是决定基于风险权重隔离系统的静态测试结果的第一本征频率大约18赫兹- - - - - -飞机的RWA-induced micro-jitter隔离。四个SMA网垫圈安装在外部适配器和作为一个机械保护限制的运动风险权重在3.0毫米- - - - - -飞机发射振动环境下,因为隔离器的刚度- - -设在远低于设在。这一部分做出额外贡献的衰减的机械载荷传递给内部适配器撞到外部适配器时共振频带的风险权重隔离系统面临着严峻的发射环境。

2.3。数值计算风险权重隔离系统的调查

基于环形SMA网垫圈的基本特性试验结果如图6,它可以注意到风险权重隔离系统的力学行为变化对给定的振动环境,即发射振动和在轨微振动。严酷的发射振动环境下,风险权重隔离系统经历大位移3毫米内的所有轴由于存在机械保护装置。在这种情况下,一旦我们考虑环形SMA的力学性能网垫圈及其风险权重安排,估计风险权重隔离系统的等效刚度- - - - - -飞机大约24400 N / m。根据这个值和风险权重的质量,估计1日风险权重隔离系统的本征频率- - - - - -飞机发射振动环境下是21.1赫兹。以同样的方式,估计1日风险权重隔离系统的本征频率设在40.3赫兹。

另一方面,在轨微振动环境下,风险权重的旋转方向是对应的设在环形SMA网垫圈。在这种情况下,计算风险权重隔离系统的等效刚度,得到的情况下当环形SMA网垫圈由1毫米沿着偏转设在17200海里。因此,预期1日风险权重隔离系统的本征频率是17.76赫兹在轨微振动环境下。根据这个值,它可以注意到风险权重隔离系统可以实现有效的微振动隔离能力通过频率解耦方法。

3所示。实验验证风险权重被动发射和在轨隔离系统

3.1。启动振动测试结果

验证隔离器的有效性设计发射环境,sin,进行随机振动测试和冲击测试。在测试使用一个虚拟的风险权重,因为测试的目标是符合资格启动加载下的隔离器设计。图8显示了启动振动测试配置- - - - - -,- - -相互重合。虚拟风险权重安装在隔离器与振动台的连接了通过使用一个适配器。振动台的振动输入得到的参考加速度计。风险权重隔离系统的振动响应然后从硬件获得加速度计的重心放在风险权重。

数据9(一个),9 (b),9 (c)显示每个轴的正弦振动试验规范和使用硬件加速器输出加速度测量的风险权重隔离系统。在的情况下设在激发图所示9(一个)最高的加速度,风险权重为7.2 g赫兹在18岁,这是源于平动模式的风险权重隔离系统设在。这个值几乎是类似于21.1赫兹的本征频率估计1日部分2。3。此外,第二反应是最高,其次为23赫兹左右,诱导的旋转模式的风险权重隔离系统设在。在共振频率范围从18到23赫兹,估计风险权重隔离系统的位移沿平面方向是4.3毫米。然而,不能超过3.0毫米沿着隔离系统——或者设在由于外部适配器上的机械保护,限制了运动中的风险权重3.0毫米,如图7 (b)。因此,内部适配器遇到外部适配器。然而,机械振动加载传播风险权重在适配器之间的碰撞被醒目地消散由于重要的阻尼特性SMA网垫圈安装在外部适配器。这种现象有助于减少风险权重最大峰值加速度,允许风险权重的设计要求进一步减轻。交替,加速度反应大大降低谐振频率高于23后赫兹因为风险权重隔离系统的位移是减少低于0.52毫米。因此,内部和外部适配器不再遇到对方。此外,由于频率解耦效果支持的风险权重低刚度的隔离器有助于减少加速度响应的高频率范围从24到100赫兹。的情况下设在激发如图9 (b),最高的加速度在24的风险权重为9.2 g赫兹。此外,整体趋势显示出类似的结果相比的结果设在激发。这是由于SMA网垫圈隔离器的对称设计- - - - - -平面如图7 (c)。的情况下设在激发如图9 (c),最高的8.8 g加速度是观察到38赫兹也几乎相同的本征频率估计1日风险权重隔离系统设在。在这种情况下,风险权重的估计变形沿隔离系统设在1.5毫米。共振频率观察到38赫兹相对高于第一风险权重隔离系统的本征频率- - -相互重合,大约18 - 23赫兹。这是因为的SMA隔离器的刚度设在相对高于- - -相互重合,如图5。然而,即使设在激发的振动台施加到风险权重隔离系统,一个旋转模式的风险权重隔离系统- - -相互重合主要是振动试验期间观察到的。这种旋转模式被确认约70赫兹,如图9 (c)。也可以观察到类似的现象描述的随机振动测试结果。这种行为的风险权重隔离系统可以引入的事实的运动不仅在发生风险权重设在还在- - - - - -或- - - - - -飞机由于住宿SMA的网垫隔离器。

从上面的正弦振动测试结果,可以看出,从每个获得的最高的加速度响应- - - - - -,- - - - - -,相互重合,当对应轴激诱发风险权重隔离系统,没有超过42.1克的风险权重的设计荷载,保证结构安全的正弦振动载荷下的风险权重和隔离器本身不需要额外launch-locking设备。然而,这种设计方法无法实现使用不锈钢钢丝网作为这种材料表现出塑性变形后的压缩位移0.5毫米(21]。此外,由于刚度值较高的钢垫圈在弹性范围内,抖动隔离能力会退化,因为隔离能力很大程度取决于刚度值。由于这些原因,pseudoelastic SMA mesh垫圈用于这项研究。

数据10 (),10 (b),10 (c)显示为每个轴随机振动测试规范和输出响应相同的振动测试配置,如图所示8。比较的减振能力的SMA网垫圈隔离器、一个随机振动试验的风险权重刚性架到适配器执行。当代表的结果设在励磁感应到风险权重没有隔离器如图11。在这里,观察风险权重的第一本征频率200赫兹左右,表明振动加载被放大,共振频率没有隔离和直接传输到风险权重。此外,过度约1000赫兹也大幅放大。这种过度的发生主要是由于结构共振机械设备的支持。的振动响应设在为175.5克。这个响应水平可能导致结构性问题的风险权重,从而可能提出的结构安全风险权重在严酷的发射振动环境,尤其是风险权重的设计负荷变得更严格。

然而,输出响应的设在,当同一轴激发诱导,显著降低到0.51克通过建立风险权重的SMA网垫圈隔离器如图10 (b)。在这里,它可以注意到严重的随机振动水平隔离了344倍相比,刚性条件。这个优越的隔振能力是由于降低风险权重的第一本征频率200赫兹到20 Hz。同样的隔振方法观察正弦振动测试结果,如图9。然而,振动能量耗散的方法之间的撞击内心的适配器和机械保护装置,是经验丰富的正弦振动测试过程中,未见在随机振动试验的变形风险权重隔离系统太小了。实际上,估计变形- - - - - -轴,相应的轴随机激励诱导时,大约是0.17毫米的共振频率20 Hz。在这种情况下,风险权重的旋转模式沿着隔离系统- - - - - -轴也观察到约70赫兹。另一方面,类似行为的风险权重隔离系统- - - - - -轴被认为在整个频段- - - - - -轴激发诱导。这种行为是由于对称配置的风险权重隔离系统- - - - - -飞机。

的反应设在,当设在激发诱导美国言情小说家隔离系统会议,表示结果相比略有不同——或者- - - - - -轴的反应。因为SMA网垫圈隔离器的刚度设在相对较高的比- - -- - - - - -轴,因此,第一本征频率的隔离系统的风险权重- - - - - -观察轴约30 Hz。相比之下,作为基本特征结果表明,等效阻尼- - - - - -轴相对低于其他轴。因此,峰值出现在第一本征频率相对高于其他轴。然而,这不再是关注的关于结构安全风险权重,因为估计加速度响应的共振频率不超过设计荷载的风险权重。此外,14.1克的随机振动输入水平显著下降到2.89克。

图12展示了代表风险权重隔离系统的频率响应谱从低水平获得随机扫描(llr)的测试设在发射前后振动测试上面。这个测试进行调查的结构安全风险权重隔离系统通过比较风险权重的动态响应隔离系统发射前后振动测试。一般来说,要满足测试要求的振动测试中,没有一本征频率的变化小于5%,振幅小于3 dB应该从llr测试观察。llr的结果表明,第一本征频率的隔离系统的风险权重- - - - - -观察轴在18 - 20赫兹左右,也就是从发射振动测试获得的结果。这个结果也表明,没有变化的频率和振幅发射振动测试之前和之后发生。因此,结构的安全隔离器本身可以保证尽管受到了严厉的振动载荷发射。因此,预计没有性能下降micro-jitter隔离在轨环境中发生。

从这个测试结果,可以预期,明显变形SMA网状垫圈,发生在发射环境中,可以恢复原来的形状没有塑性变形在卸载零环境由于其pseudoelastic行为,如静态测试结果所示。这些事实是伟大的优势使用pseudoelastic SMA网垫圈在这项研究作为一个智能自适应系统,既可用于发射环境和在轨micro-jitter隔离,而无需额外的启动锁装置。

另一方面,环型SMA网垫圈是受到实质性的循环变形在发射振动环境;因此超弹性或形状的功能退化等疲劳恢复效果可以是一个问题。一般来说,混乱等微观缺陷的形成和增长的超弹性SMA材料是由循环载荷引起的。这些混乱是形成和聚合主要是附近的奥氏体之间的接口和压力诱导马氏体阶段和不同晶体取向的马氏体变体之间的接口(24]。这种混乱在SMA材料导致SMA本身发生的残余应变和残余应变随着载荷循环的增加逐渐增加。此外,滞后地区成为低随着载荷循环的增加(25]。这意味着超弹性SMA阻尼能力却降低了如果循环载荷反复积累的SMA材料。然而,一旦我们调查的静载荷试验结果如图±3毫米5 (b),没有可以观察到从奥氏体向马氏体相变现象在一定±3毫米的位移限制的最大容许挠度风险权重隔离系统由于机械保护装置。因此,考虑到主要疲劳破坏机理等超弹性SMA的奥氏体和马氏体感阶段之间的接口,它可以显示,没有严重破坏机制作用于环型SMA网垫圈在发射振动环境。此外,它也可以注意到从llr测试结果,如图12,没有变化的频率和振幅发射振动测试之前和之后发生。因此,疲劳效应可以忽略当前的风险权重隔离系统的设计提出了研究。

图13显示了冲击试验结果- - - - - -,- - - - - -,沿着相应轴相互重合时,每个冲击激励诱导。最大的冲击响应谱(SRS)的风险权重基于最大SRS输入793克是3.3克设在,从而表明冲击水平传播的风险权重大大减弱了240倍。这个优越的衰减能力是由于频率解耦主要发生在越来越多的风险权重低刚度隔离器。第一个风险权重隔离系统的本征频率- - -观察相互重合在20 Hz。这是类似的结果相比,正弦和随机振动测试相同的轴,包括- - - - - -轴的反应。

这些测试结果表明,SMA的隔离系统使用pseudoelasticity网垫圈是有效保证结构安全的风险权重,而无需额外launch-locking装置,大大减少了恶劣的振动载荷传递到风险权重,使减轻风险权重的严格的设计要求。

3.2。Micro-Jitter测量测试结果

一般来说,它已经知道micro-jitter扰动引起的风险权重激活基于它们的起源可以分为三类:转子不平衡,球轴承缺陷,和电动机驱动的干扰12]。在这里,它也知道转子失衡风险权重的最重要影响micro-jitter干扰并生成相同频率的扰动旋转,这称为基本谐波(H1)。在某个车轮速度,这个基本可以显著放大通过谐波频率耦合结构模式的风险权重。这种效应会严重影响图像质量的高分辨率观测卫星。交替,不规则球轴承、电机、润滑等产生干扰,通常发生在积分和分数倍数基本谐振频率的子任务和超低(H0.5, H2, H2.7, H3,等等)。然而,这些干扰的违规行为通常显著小于基本谐波。

调查时micro-jitter隔离性能采用SMA网垫圈的一个新的应用程序在这项研究中,提出micro-jitter测量测试,有或没有一个孤立系统,表上执行基斯特勒公司。图14显示了micro-jitter测量测试设置和没有风险权重隔离系统。风险权重表安装在基斯特勒公司是通过内部和外部适配器,和四个光电隔离器桥接的内部和外部适配器刚度低,分别。没有隔离的测试设置系统是由刚性连接实现内部和外部适配器,这样的micro-jitter风险权重表直接传播给基斯特勒公司没有隔离。微振动测量测试的风险权重,1 g的0 g设备补偿效应在地面测试并不适用于零重力模拟在轨环境。因此,网格垫圈受到预应力条件下由于美国言情小说家质量会议,包括内部适配器2公斤。在这种情况下,风险权重的估计偏差隔离系统沿重力方向由于风险权重的适配器是0.12毫米。然而,估计偏差可能没有产生相当大的影响之间的隔离系统的本征频率变化1 g和0 g条件因为刚度变化的网格洗衣机由于质量极小。在测试期间,free-rundown方法,减少车轮速度自然通过关闭操作命令,采用调查micro-jitter的风险权重的影响,这样的车轮速度风险权重不一从5000到0 rpm在测试。

数据(15日)和15 (b)展示的瀑布图的示例没有隔离系统的干扰力和力矩。从这些结果,可以看出,基本在5000 rpm谐波振幅最大,逐步减少车轮速度降低。在这里,基本的谐波的振幅成正比车轮速度的平方(26]。除了基本的谐波,超低也观察到在所有轴与振幅基本谐波相比相对较低。

干扰,同样出现在130赫兹的频率与振幅在整个测试速度范围,主要来自电力供应设备。在实践中,这种电噪音不能避免在测试期间即使一些努力实现对减少这种噪声(26]。然而,电噪音相比要小得多的谐波干扰;因此,它可以被忽略。与此同时,峰干扰发生在280 Hz, 420 Hz主要源自频率之间的耦合效应风险权重结构模式和谐波干扰。这些峰值干扰被观察到在所有轴。

数据(16日)和16 (b)显示瀑布图的风险权重与隔离系统干扰力和力矩。测试是在相同的条件下进行,没有隔离测试公正评估micro-jitter隔离风险权重隔离系统的性能提出了研究。从这个结果,可以看出基本谐波有不同的形状和其最大振幅在瀑布的情节都大大减少的结果相比,刚性条件。例如,在的情况下设在,最大峰值发生根本没有隔离谐波是大约3.9 N在80赫兹,这对应于一个最大轮速度5000 RPM。然而,这个值是有效的减到2.16倍1.8 N在同一轮速度条件下由于SMA隔离系统。事实上,的主要特性RWA-induced micro-jitter隔离,当利用SMA的申请表提出网格垫圈,是将隔离系统的本征频率向低频区域比没有隔离条件有效降低高频率干扰。第一本征频率的隔离系统中观察到的风险权重约20赫兹的低频范围- - -相互重合,也就是从发射振动测试结果。这些频率的本征频率远低于风险权重没有隔离系统,这是大约280赫兹。因此,谐波干扰引起的风险权重的激活以及风险权重本身的结构模式是有效地隔离的基础上第一隔离系统的本征频率。

然而,一些振幅还观察到瀑布的阴谋,因为基本的风险权重和第一本征频率的谐波隔离系统相互耦合在一个特定的车轮速度,这对应于大约1700 RPM。这些山峰不是可避免的在当前的系统,因为隔离方法在本研究提出基于被动频率解耦的方法。然而,最大峰值力和扭矩水平隔离系统的共振频率,20赫兹,也有效地衰减由于SMA网垫圈的重要的阻尼特性,如图6。

另一方面,第一本征频率的隔离系统的风险权重设在并不清楚地观察到瀑布图因为抖动的主要贡献者的风险权重的旋转运动- - - - - -飞机。因此,micro-jitter扰动沿设在相比不太重要——或者设在。在实践中,最大峰值的隔离系统设在最大轮速度是大约0.3 N,这个值是几乎可以忽略不计。然而,从基本特征和发射振动测试结果,它可以假定它存在在40 Hz,这个值是包含在基本谐振频率范围的风险权重。因此,基本的谐波干扰略有放大,加上第一本征频率的隔离系统设在。然而,更高的谐波包括风险权重明显孤立的结构模式由于频率解耦。例如,1.7 N的最大峰值在280赫兹不隔离系统降低到接近0 N与隔离系统。

位置的敏感性的环形SMA网垫圈micro-jitter隔离性能、等效刚度和阻尼值- - -相互重合,与风险权重的主要激发轴,并没有显著的位移变化,如图6。这意味着风险权重隔离系统的动态特性不明显改变对环形SMA网格对齐转变的垫圈。因此,稳定micro-jitter隔离性能可以预计无论灵敏度的位置。

更详细的调查关于隔离系统的有效性,有或没有获得的总干扰减速比隔离系统计算和总结在表1。这个表显示了最大的比例和减少意味着减少峰值和标准差为每个轴。的结果,它可以注意到的最大峰值降低率59.32%和42.92%的力量和扭矩上观察到和,分别。的结果也显示了最高峰意味着减速比的58.94%,而53.41%的最高价值获得转矩。关于力和力矩的标准差减速比,所有轴显示减少相当大的比率比刚性条件。这减少发生,因为高频扰动均显著地孤立隔离系统的实现。在这里,micro-jitter隔离主要结果的主要贡献不是从SMA的pseudoelastic行为影响但相对较低的刚度的隔离器。micro-jitter测量测试结果表明,SMA网垫圈隔离器的应用是有效减少RWA-induced micro-jitter当越来越多的风险权重较低转动刚度隔离器,这是相同的主抖动来源的旋转运动引起的风险权重。在这项研究中提出的SMA隔离器也是有效的设在即使它的刚度相对更高的比- - -设在。

4所示。结论

在这项研究中,一种新的应用形式的环型SMA网洗衣机振动隔离器,可用于发射和在轨micro-jitter环境不需要启动锁设备评估。风险权重的一个小卫星应用被认为是作为隔振目标为目的的实验调查中提出的SMA网垫圈隔离器。SMA网垫圈隔离器的基本特征是通过静载荷试验证明。

隔离器的有效性设计发射环境是通过资质等级评估sin,随机振动和冲击测试。之前和之后的结果llr发射振动测试表明,结构性风险权重隔离系统的安全受到了严厉振动负荷保证没有任何变化的频率和振幅。micro-jitter测量测试结果表明,RWA-induced micro-jitter谐波包括风险权重结构模式是非常孤立的由于第一风险权重隔离系统的本征频率转向一个更低的频率。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究受到了韩国国家研究基金会(NRF)由科技部,ICT和未来规划(MSIP) (NRF - 2015 r1a2a2a01003672)。