复合材料整星隔振器隔振性能分析

摘要

目前，卫星与火箭的联接方式通常是采用适配器，其刚度较大，阻尼小，环境载荷直接从星箭界面传递到卫星。在卫星发射主动阶段，卫星周围的环境是非常恶劣的，此时如采用隔振器对其进行隔振，对卫星成功完成任务来讲是有着相当大的作用。本文主要是在金属材料隔振器基础上进一步研究纤维铺设角度和结构参数变化对复合材料隔振器隔振性能影响规律，以及复合材料隔振器的工艺实现。
　　理论上根据复合材料力学理论以及有限元方法，分析复合材料圆环板的振动性能特性，得到了计算复合材料圆环板的固有频率的新方法，只需将满足具体满足边界条件的形函数代入等式，即可得到圆环板的固有频率。
　　有限元计算采用NASTRAN软件来进行分析，根据复合材料整星隔振器的结构建立模型，计算出复合材料整星隔振器的固有频率，阻尼比和横纵固有频率比。研究了复合材料整星隔振器纤维铺设角度对隔振器刚度的影响规律以及复合材料整星隔振器中上下板，内外法兰以及内外肋板的厚度对隔振器刚度，阻尼比的影响规律。
　　在复合材料连接方面，得到复合材料层合板的连接方法，主要是胶接方法中胶粘剂的选择，以及在使用条件下的胶层温度、湿度以及连接尺寸等方面的参考要素。同时得到了复合材料层合板的静强度分析方法，在实际连接过程中，给出复合材料隔振器各复合材料层合板部件的具体使用强度要求即可得到满足其要求的连接方法。

目录

复合材料整星隔振器隔振性能分析

ANALYSIS OF ISOLATIONPERFORMANCE FOR COMPOSITEMATERIAL WHOLE-SPACECRAFTISOLATORS

摘要

Abstract

绪论

课题背景

整星隔振概念

整星隔振国内外现状

复合材料发展现状

本文主要研究内容

多自由度模态分析

一般粘性阻尼系统

一般结构阻尼系统

本章小结

复合材料圆环板的振动特性

引言

复合材料力学弹性理论

各向异性弹性体的应力应变关系

有限元能量方法

瑞利法

里兹法

薄板平面坐标系转换

圆环薄板边界条件

正交各向异性圆形薄板固有频率计算

本章小结

复合材料隔振器结构材料参数影响研究

引言

锥壳适配器隔振性能分析

锥壳适配器建模

数值模拟计算结果

锥壳适配器的锥角对隔振性能影响分析

复合材料圆盒隔振器隔振性能分析

本章小结

复合材料圆盒隔振器层合板的连接

引言

复合材料的连接方式

胶接

机械连接

混合连接

连接方式选取

胶接方法设计

胶接设计原则

胶接易发生的破坏模式

胶接基本连接方式

胶接影响因素

胶接剂的选择

单连接强度分析

双搭接强度分析

本章小结

结论

附录

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致谢