车载卫星通信系统振动设计与分析(1)
机载卫星通信天馈系统五性设计

通信技术• Communications Technology34 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】五性设计 机载卫星通信 通信技术Ku 频段机载卫星移动通信系统可应用在各类搭载/武器平台,尤其适合于体积、空间和承重受限的机载、车载、弹载使用。
同时系统满足复杂环境下军事卫星系统的通信要求,也适用于卫星通信星座的移动通信平台,除了满足无人机机载卫星通信系统的要求,还适用于各种作战车辆、飞机、船舶、武器平台等移动载体上及多种弹体通信。
1 设计原则针对系统特点,制定出在满足设备电性能指标的前提下,突出设备的适应性、可靠性和标准化作为方案设计的指导方针。
为此设备总体方案设计将遵循以下设计原则:符合机载卫星通信系统跟踪控制设备的要求,包括体积、重量、功耗、数据存储能力等要求;突出用户产品的三性要求,即“高可靠性、高可用性和高可维护性”;符合通信设备的要求,包括环境、数据通信性能、高可靠性等要求;产品在研制过程中以质量体系的思想,保证设备工作稳定可靠,符合通信设备建造规范;电气模块采用标准化、模块化、通用化设计,结构上采用标准化、一体化设计,并提供软件升级接口;在设计时合理继承已有产品的经验,尽量采用成熟的技术,在需要改进的方面采用新技术、新工艺,应预先考虑到装配、调试和测试设备的可靠性、可维护性和安全性;设计过程中合理选用元器件,保证元器件的可靠性;采用人性化设计,提供快速简捷的人机交互界面。
机载卫星通信天馈系统五性设计文/常兴华2 可靠性设计:系统可分为天馈结构伺服、终端等子系统组成。
由系统的工作原理可知,该系统的可靠性模、型为串联模型。
根据各子系统对分系统可靠性的影响,通过加权分配和以往工程经验,对各子系统可靠性指标按运转率分配如下:天馈子系统:A1≥99.999%;平均维修时间:10分钟;结构子系统:A2≥99.996%;平均维修时间:10分钟;伺服子系统:A3≥99.95%; 平均维修时间: 10分钟;终端子系统:A4≥99.95%; 平均维修时间: 10分钟:则分系统运转率:A=A1*A2*A3*A4=99.945%;平均维修时间:有备板设备维修时间不大于10分钟。
卫星通信系统设计及卫星网络性能分析

卫星通信系统设计及卫星网络性能分析随着社会的不断发展,全球化的趋势不可避免地席卷全球,而卫星通信系统的设计和卫星网络性能分析也变得越来越重要。
卫星通信系统的设计需要考虑多方面因素,从信号传输到网络架构,都需要仔细设计和分析。
而卫星网络性能分析则需要考虑网络的带宽、时延、传输速率等因素,以保证网络的稳定和高效运行。
一、卫星通信系统设计1.1 信号传输在卫星通信系统中,信号传输是关键的一步。
由于在卫星通信中,信号需要从地球上的发射站传输到卫星上,再由卫星将信号传输到另一个发射站或用户终端。
因此,信号的传输速率和传输距离都是需要考虑的因素。
为了提高信号传输速率和传输距离,一些新的技术被引入到卫星通信系统中,如MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)和差分QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying)。
MIMO技术可同时利用多个天线发送和接收信号,有效提高了信号传输速率和抵抗信号干扰的能力。
而差分QPSK技术则可以保证信号传输稳定,避免可能出现的误码率和信号失真问题。
1.2 网络架构在卫星通信系统中,网络架构通常分为星形网络、环形网络和网格网络三种。
星形网络是指所有用户终端都连接到一个中央卫星上。
这种网络架构具有较好的可靠性和故障恢复能力,但同时也面临着数据传输速率有限和建设成本高等问题。
环形网络是指多颗卫星组成一个环型的星座,每个卫星都需要在自己的轨道上移动。
这种网络架构具有高带宽和高速率的特点,并且能够提供全球范围内的可用性。
但同时也面临着成本高和复杂度高等问题。
网格网络是指由地球上多个终端互相连接组成的网络。
这种网络架构丰富多样,可以满足不同的应用要求,并且具有良好的扩展能力。
但同时也面临着卫星的轨道要求高和建设成本高等问题。
1.3 其他问题卫星通信系统的设计还需要考虑其他问题,如发射功率的问题、信道编码的问题、协议分析的问题等。
其中,协议分析是需要重点考虑的因素,因为它影响着整个网络的稳定性和性能。
车载卫星通信系统振动设计与分析

车载卫星通信系统振动设计与分析引言车载卫星通信系统是一种应用于车辆上的无线通信系统,用于车辆与卫星之间的数据交换。
由于车辆行驶过程中地面的震动和颠簸,会产生振动对卫星通信系统造成一定的影响。
因此,振动设计与分析成为确保车载卫星通信系统稳定工作的重要环节。
振动设计在设计车载卫星通信系统时,需要考虑以下几个方面的振动设计:1. 结构设计车载卫星通信系统需要具备一定的抗振能力。
因此,在结构设计过程中,需要选择适当的材料和结构形式,以降低振动对系统的影响。
一种常见的设计方法是采用减震材料和减振装置来减少振动的传递。
2. 阻尼设计在车辆行驶过程中,车载卫星通信系统会受到不同频率和振幅的振动激励。
为了减少振动对系统的影响,需要设计合适的阻尼系统。
阻尼系统可通过增加阻尼器来提高系统的阻尼比,从而降低振动传递。
3. 管线布局在车载卫星通信系统中,管线布局也会对振动产生一定的影响。
合理的管线布局可以减少振动的传递路径,降低振动对系统的干扰。
因此,在设计过程中,需要合理规划管线的走向和布局。
振动分析振动分析是对车载卫星通信系统在振动环境下的运动进行分析和评估。
通过振动分析,可以了解系统的振动特性和响应情况,为振动设计提供依据。
1. 模态分析模态分析是振动分析中常用的方法之一。
它通过求解系统的固有频率和固有振型,来研究系统在不同频率下的振动特性。
通过模态分析,可以确定系统的共振频率和共振模态,并进行相应的优化设计。
2. 动力响应分析动力响应分析是对车载卫星通信系统在振动环境下的实际运动进行分析。
它可以通过建立数学模型,并考虑系统的振动激励和阻尼等因素,来计算系统的响应。
通过动力响应分析,可以评估系统在实际工作条件下的振动稳定性和可靠性。
3. 振动传递特性分析振动传递特性分析是研究振动在车载卫星通信系统中的传递规律和路径。
通过振动传递特性分析,可以确定振动激励在系统中的传递路径和传递比例,为振动设计和控制提供参考。
结论车载卫星通信系统振动设计与分析是确保系统稳定工作的重要环节。
车载卫星通信 方案

车载卫星通信方案引言车载卫星通信技术是指通过车载终端与卫星之间建立连接,并借助卫星传输数据和进行通信的技术方案。
这项技术在交通运输、军事、应急救援等领域发挥着重要作用。
本文将介绍车载卫星通信方案的基本原理、主要应用场景以及技术发展趋势。
基本原理车载卫星通信方案的基本原理是通过车载终端与卫星建立双向通信链路,实现数据传输和通信功能。
车载终端通过天线接收来自卫星的信号,并将信号解码后进行处理。
同时,车载终端还可以将数据通过天线发送给卫星,从而实现与地面终端或其他车载终端的通信。
车载卫星通信方案通常采用全球范围卫星通信系统,如伽利略、格洛纳斯和GPS等。
这些卫星系统覆盖全球,具有较高的信号覆盖率和稳定性,可以提供可靠的通信服务。
车载终端一般搭载接收和发送设备,包括天线、调制解调器、控制单元等,用于接收和处理卫星信号。
主要应用场景交通运输领域在交通运输领域,车载卫星通信方案可以用于车辆定位、导航系统、车载视频监控等方面。
通过与卫星建立连接,可以实时获取车辆位置、速度等信息,并将这些数据传输到调度中心,实现对车辆的监控和管理。
此外,车载卫星通信方案还可以提供准确的导航服务,帮助驾驶员选择最佳的行驶路线。
军事领域在军事领域,车载卫星通信方案具有重要的战略意义。
通过与卫星的通信,可以实现联合作战、指挥调度、战场监测等功能。
军用车载卫星通信系统可以提供军事机密级别的数据传输服务,并具有抗干扰和保密性能。
应急救援领域在应急救援领域,车载卫星通信方案可以用于灾难发生时的信息传输和救援调度。
当灾害发生时,有时地面通信网络会受到损坏或中断,而车载卫星通信提供了一种独立的通信方式。
救援人员可以通过车载终端与卫星进行通信,发送救援请求或接收救援指示,提高救援工作的效率和准确性。
技术发展趋势车载卫星通信技术正朝着提高通信速度、增加传输容量和提升安全性能的方向不断发展。
以下是目前的技术发展趋势:1.高速通信技术: 现代车载卫星通信系统采用高速通信协议,如LTE、5G等,以满足大容量数据传输的需求。
车载卫星导航系统关键技术的研究与实现的开题报告

车载卫星导航系统关键技术的研究与实现的开题报告一、研究背景车载卫星导航系统是近年来汽车行业发展的重点之一,由于其具有方便、安全、高效等特点,得到了越来越多的用户喜爱,应用范围也不断扩大。
而要实现一款实用、可靠的车载卫星导航系统,则离不开一系列的关键技术的研究与实现。
二、研究目的本文旨在研究车载卫星导航系统的相关技术,包括卫星信号接收、信号处理、路径规划及导航算法等方面的技术,以期研究出一种实用性较高的车载卫星导航系统。
三、研究内容1.卫星信号接收技术的研究本部分主要包括卫星信号接收原理,信号捕捉技术,信号解调技术等内容,旨在提高信号捕获的成功率和精度,从而提高系统的稳定性和可靠性。
2.信号处理技术的研究本部分主要包括信号预处理技术、干扰抑制技术等内容,主要用于提高系统的抗干扰能力和提高定位精度等方面的性能。
3.路径规划技术的研究本部分主要包括路径规划算法、道路网络数据处理等内容,旨在提高路径规划的速度和准确度,以及优化路径规划的效果。
4.导航算法的研究本部分主要包括卫星定位算法、预测算法、滤波算法等内容,旨在提高导航的准确性和稳定性。
四、研究方法本文将采用理论研究和实验研究相结合的研究方法,借助MATLAB、Visual Studio等工具进行模拟验证,并通过实际测试验证模拟结果的有效性。
五、研究意义本文的研究成果将为车载卫星导航系统的实际应用提供一定的技术支持与参考,有利于提高汽车行业的技术水平和市场竞争力。
六、研究进度计划本文计划分为以下几个阶段进行研究:1. 初步调研与文献阅读,了解车载卫星导航系统关键技术的发展现状和研究进展,制定研究方案和框架。
2.进行信号接收技术的研发,验证接收效果的稳定性。
3.进行信号处理技术的研发,验证系统对干扰信号的抵抗能力。
4.进行路径规划技术的研发,验证系统的路径规划效果。
5.进行导航算法的研发,验证系统的导航准确性和稳定性。
6.进行实验测试,验证系统的可用性。
卫星通信系统优化设计研究

卫星通信系统优化设计研究引言:卫星通信系统是当前最重要的通信技术之一,应用于政府、军事、商业和科学领域等各个领域。
然而,在实践中,卫星通信系统不断面临各种技术挑战和问题,需要进行优化设计研究来提升系统的性能和可靠性。
本文将重点探讨卫星通信系统优化设计研究,包括卫星轨道设计、载荷设计、天线设计和信号处理技术等方面。
一、卫星轨道设计卫星轨道设计是卫星通信系统优化设计的重要环节,它直接影响着卫星通信系统的性能和覆盖范围。
在卫星轨道设计过程中,需要考虑以下因素:1.卫星地球观测条件:卫星通信系统需要根据地球上不同地方的通信需求,设计不同的卫星轨道,以利于满足不同地方的通信需求。
同时,需要考虑卫星所处的地球上不同位置的气象和地理条件,以避免轨道受到不可预测的干扰。
2.卫星轨道类型:卫星轨道类型在卫星通信系统的设计中起到重要作用,包括地球同步轨道、极地轨道、椭圆轨道等。
地球同步轨道在通信中具有优势,因为它们的相对位置保持不变,可以实现地理位置的准确测量和定位。
3.轨道稳定性:在卫星轨道设计中,需要确保卫星能够稳定地运行,以保证其运动轨迹的准确性和稳定性,从而提高卫星通信系统的可靠性和性能。
二、载荷设计卫星载荷设计是卫星通信系统优化设计的另一重要环节。
卫星载荷指卫星上用于实现通信功能的设备和器材,包括通信天线、放大器、信号调制器等部件。
在卫星载荷设计中,需要考虑以下因素:1.通信需求:卫星载荷需要根据通信需求进行设计,包括通信带宽、传输速率、信道数量等。
不同的通信需求需要不同的载荷设计方案以提供最佳的通信服务。
2.实现技术:卫星载荷应选取最适合的技术来实现通信需求。
选择合适的通信技术可以大幅度提高卫星通信系统的性能和可靠性。
3.功耗和温度:在卫星载荷设计中,需要考虑功耗和温度等因素的影响。
功耗和温度的控制可以确保卫星载荷的长期稳定性和可用性,从而提高卫星通信系统的性能和可靠性。
三、天线设计卫星通信系统中的天线是实现卫星地面通信的重要部分,因此,天线设计也是卫星通信系统优化设计中的关键因素之一。
卫星通信系统工程设计与应用.pdf

卫星通信系统工程设计与应用.
《卫星通信系统工程设计与应用》是一本涵盖卫星通信系统设计和应用方面的专业书籍,它提供了关于卫星通信系统工程设计、部署和应用的详细指导和实践经验。
这本书可以帮助读者了解卫星通信系统的基本原理、技术要点和实际应用场景。
以下是《卫星通信系统工程设计与应用》可能包括的主题:卫星通信系统基础知识
卫星通信系统的概述和基本原理
卫星通信系统的组成和架构
卫星通信系统中的关键技术和标准
卫星通信系统设计
卫星通信系统的需求分析和规划
卫星通信系统的网络拓扑设计
卫星通信系统的链路设计和容量规划
卫星通信系统的频谱管理和调度策略
卫星通信系统工程实施
卫星通信系统的硬件和软件选型与配置
卫星通信系统的地面站建设和调试
卫星通信系统的信号调试和性能优化
卫星通信系统的故障排除和维护
卫星通信系统应用案例
卫星通信系统在电信领域的应用
卫星通信系统在广播和电视领域的应用
卫星通信系统在军事和航空领域的应用
卫星通信系统在紧急救援和灾害管理中的应用
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车载卫星通信 方案

车载卫星通信方案引言车载卫星通信是一种通过卫星进行数据传输和通信的技术。
它具有覆盖范围广、传输速度快、稳定性高等优点,逐渐被广泛应用于物流运输、公共安全、车辆追踪、远程监控等领域。
本文将介绍车载卫星通信的基本原理和应用场景,并探讨几种常见的车载卫星通信方案。
车载卫星通信的基本原理车载卫星通信是通过车载终端设备和地面卫星通信基站之间建立通信链路,通过卫星将数据传输到地面通信基站,再通过基站与其他设备进行通信。
其基本原理包括以下几个步骤:1.车载终端设备发送数据:车载终端设备通过内置的调制解调器将数据转换为卫星信号,并通过卫星天线将这些信号发送出去。
2.卫星接收信号:卫星在轨道上接收到来自车载终端设备的信号,并将其转发到地面通信基站。
3.地面通信基站接收信号:地面通信基站接收到卫星发来的信号,并进行解调解码。
4.通信基站发送和接收数据:地面通信基站与其他设备之间建立通信链路,通过通信基站将数据发送到目标设备,并接收来自目标设备的响应。
5.数据传输完成:通过上述步骤,车载终端设备与目标设备之间完成数据传输,实现通信目的。
车载卫星通信的应用场景车载卫星通信在各种应用场景中发挥着重要作用。
下面将介绍几个常见的应用场景。
物流运输在物流运输领域,车载卫星通信可用于追踪货物位置、监控车辆状态、进行行车记录等。
通过车载终端设备与地面通信基站之间的通信,物流公司可以随时掌握车辆的位置信息、货物的状态等数据,提高物流运输的效率和安全性。
公共安全车载卫星通信在公共安全领域中可用于紧急救援、交通管理等。
警车、消防车等应急车辆可以搭载车载终端设备,通过卫星进行通信,及时报告紧急情况和位置信息,提高救援效率。
交通管理部门也可以利用车载卫星通信监控道路交通情况,进行智能调度和预警。
远程监控车载卫星通信可用于远程监控车辆、设备状态。
通过车载终端设备与地面通信基站的通信,可以实时监控车辆的位置、速度、里程等信息,及时了解车辆运营状况。
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车载卫星通信系统振动设计与分析摘要:介绍了车载卫星通信系统振动产生的原因,并结合振动理论,着重分析了进行车载卫星通信系统振动设计的途径与方法,有助于提高系统的抗振能力。
关键词:固有频率;结构谐振;加固设计;振动隔离;振动试验1前言车载卫星通信系统主要由三部分组成:一是前端天线系统设备,包括天线、馈线、以及天线座与传动系统;二是电子设备部分,包括接收、发射和信道等;三是运输载体和系统保障设备,包括车辆、方舱、电源和空调等。
这些设备在运输和使用过程中,由于内外因素的影响,会产生振动。
产生振动的原因主要有:•运输状态下,路面的不平整性引起各设备的上下、前后、左右多方向的振动;•工作状态下,天线系统的结构谐振;•工作状态下,风载造成的天线激振;•包括电源、空调、风机在内的各有源设备工作时的自主振动。
其中前两个因素对系统的电讯性能以及系统的稳定性影响最大,容易引起设备的破坏。
其现象大致分两类:•结构与工艺性破坏,如结构件的疲劳、断裂、磨损、连接件的松动、分离等;•功能与性能性破坏,包括工作失灵、性能降低以及超出容差范围等。
为此,对车载卫通系统的振动进行控制和分析十分必要。
由于保障设备一般由专业厂家提供,所以着重探讨天线系统与电子设备的抗振设计,并从振源的控制、结构的加固设计、设备的减振隔振、试验的验证等四方面进行分析。
2设计与分析2.1改善运输环境,控制振源在运输状态下,公路运输环境最为恶劣,因此,以公路运输环境来作为系统的运输环境。
公路运输环境是一种宽带振动,它是由于车体的支承、结构与路面平度的综合作用产生的。
车体在上下、前后、左右方向上同时存在不同的振动,而上下方向的振动量又最为严重〔1〕〔2〕。
所以,运输环境下着重分析设备上下方向的振动。
在公路运输状态下,振源的形成主要来自于路面,它是路面状况与行驶速度的函数〔3〕〔4〕。
在该状态下,系统的振动模型如图1所示。
试验与分析表明,路面越不平整,车速越快,车辆及其设备的振动越激烈,振动的振幅以及加速度均很大。
所以,合理选择行车道路和行驶速度,有助于减小振动振幅。
在等级较差的路面上行驶时,降低车速可以减缓车辆及其设备的振动,有助于保护设备但由于行车道路和行驶速度不是设计人员所能控制的,因而,设计者在进行系统设计时,要以最为恶劣的环境来考虑。
2.2加固设计无论是天线系统,还是电子设备,均应遵循刚度设计为主、强度校核为辅的设计指导思想。
加固设计就是针对结构的最薄弱环节进行的。
通过加固设计,能够提高设备的刚度、强度,提高结构固有频率,进而提高设备抗振抗冲击性能。
2.2.1天线系统的加固设计工作状态下,天线系统一旦发生结构谐振,就会直接影响到天线电讯性能以及系统的稳定性,甚至造成系统毁坏。
避免结构谐振的最直接的方法,是提高天线结构的固有频率。
而天线座的传动系统是天线反射体与基础构件连接的桥梁,又是运动受力载体,故传动系统刚度对天线系统固有频率的影响非常重大。
结构设计时,增大传动系统刚度,降低天线负载的转动惯量,可以有效地提高系统的固有频率。
在天线传动系统刚度满足要求的前提下,天线反射体和天线座架的刚度决定着系统的固有结构谐振频率。
运用有限元分析,运用大型结构分析软件NASTRANSAP或ANSYS 对天线反射体和天线座架进行动静力分析和优化设计,在重量符合要求的条件下,将自重和风载作为载荷,以固有频率为目标函数,寻求最大结构刚度,获取最佳设计方案。
通过优化设计、分析,改善结构的整体刚度,使薄弱环节得到加强,使结构的固有频率得到提高,使结构的应力分布趋于均匀合理。
汽车运输状态下,天线系统或者直接刚性安装在车辆或方舱上,或者通过包装架刚性安装在车辆上。
因而在对天线、天线座加固设计的同时,要对安装基座、车顶、车架或包装架进行加固,从而提高刚性,确保其共振频率比汽车正常遇到的强迫频率高得多。
222电子设备的加固设计电子设备在结构上一般包含机柜、机箱和组件(或印制板、电源板)三个层次结构。
层次设备的刚度设计必须遵守倍频程规则。
机架的固有频率应大于扫频激励频率。
装于机架内的模块、插箱的固有频率应大于2倍的机架固有频率;而装于模块插箱内的结构件、器件、印制版等的固有频率应大于2倍的模块、插箱固有频率〔5〕。
对电子设备进行加固设计,目的就是增大刚度,提高固有频率。
机柜机架的刚度主要取决于组成机架机柜各结构件的自身刚度和各结构件联接处的刚度。
2.2.2.1设备自身刚度设计机箱、机柜在载荷作用下会产生弯曲和转动,即沿垂直轴振动时将产生弯扭耦合振动。
机箱、机柜等结构件的刚度,取决于各自的结构形式、材料、固定方式。
通常,在计算时假设机箱、机柜相当于单自由度系统,则机箱、机柜弯扭耦合振动固有频率fn估算如下〔4〕〔5〕:1 1 I [Ml J 4rt'/.S f. fr卅E7 十K t兀中」疔曲撮动固fj純爭I人-扭转掾动岡有频率J EI抗弯刚总质血I 良呱&」挈抗扭刚度* L转劫熾埔.由上式可以推断,提高箱柜固有频率fn的主要方法是:•减小质量;•缩短长度;•提高抗弯、抗扭刚度。
在设备的质量、尺寸一定的条件下,提高机柜、机箱的抗弯、抗扭刚度是提高固有频率的重要手段。
这些手段主要有:•合理选择构件的截面形状和尺寸,可有效提高抗弯抗扭刚度。
•多采用框架结构,从结构稳定性、整体性、可靠性等多方面进行结构设计。
•对薄弱环节以及承载零部件进行重点分析。
机柜骨架是决定机柜刚度的关键;插箱底板是电子模块、组件的安装基础。
因而结构设计时,尽可能提高机柜骨架、插箱底板的刚度。
•合理布置受力点,合理分布载荷,防止耦联振动,减小集中应力。
机箱内电子组件应尽量靠近两边侧板,不能集中在中间;三级导轨的安装位置应尽量与机箱重心高度一致。
2.222连接刚度设计•机箱与机柜、机箱内组件与机箱、各过渡件与机柜机箱联接应可靠。
采用螺纹紧固剂、防松垫圈、防松螺母等措施可有效防止螺栓联接松脱。
•联接用的螺钉,根据具体情况确定其规格、数量、分布,以起到加固作用•通常机箱与机柜的联接除前面板螺钉、两侧导轨支撑外,应在后面板上设置定位销进行锁定,从而承受上下、左右方向的振动与冲击载荷。
•机柜上安装侧门与后门,有助于增加机柜的整体刚度,同时门板与骨架的联接应牢固。
2.3振动隔离2.3.1隔振系统模型在对电子设备进行加固设计的同时,应采取隔振缓冲措施。
设备采取隔振缓冲是抗振抗冲击的重要措施,一个好的隔振缓冲系统可有效地降低振动传递率、碰撞传递率和冲击传递率。
电子设备一般安放在机柜内,对电子设备的隔振缓冲,主要依靠机柜隔振器的隔振缓冲作用。
目前对高1.2米以上机柜,隔振器的安装方式已标准化〔5〕,即在设备底部安装四只相同特性的隔振器,后背上部安装两只相同特性的隔振器。
这样,有助于减小设备的摇晃。
其力学模型如图2所示。
kW-Xi对机柜的背架式隔振系统而言,根据振动理论分析,得知其存在着耦联自由度,会引起局部共振和系统耦联共振。
因而,抗共振设计和解耦设计是背架式隔振系统要解决的两大问题〔6〕。
2.3.2抗共振设计抗共振设计的目的是避免或抑制共振。
对于机械振动系统,共振现象总是难以避免的。
为了防止隔振系统过大的共振传递率对设备的损坏,所选隔振器的传递率应在标准规定的范围之内,即最大共振传递率(n v)maxc 5。
对于不产生共振的理想隔振系统, n v< 1,隔振器的刚度和固有频率应尽可能低,同时隔振器应具有变阻尼特性〔4〕。
在实际应用中,我们应优先选用隔振传递率小、固有频率低的隔振器来抑制电子设备的共振。
233解耦设计对于机柜隔振器采用重心安装方式,质量中心与刚度中心重合,能避免耦合振动。
但在实际工作中,这种安装方式难以实现,且结构稳定性差,因而多采用标准安装方式。
但对于背架式安装隔振系统而言,耦合振动不可避免。
解耦设计的目的,是避免或减小耦合振动,尽可能减小或避免耦合振动带来的有害影响。
为使背架式安装的隔振缓冲系统具有较好的隔振效果,必须使背架式安装隔振系统的重向刚度为零,且其水平刚度与底部隔振器的水平刚度匹配〔5〕。
试验证明,GW和GBJ匹配使用时可获得三向无共振放大的隔振系统。
2.3.4减震器的选型在隔振系统安装方式固定后,减振器的选型及其组合形式决定了系统的动态特性和稳定性。
目前,常用的减振器有三种:E型减震器、无谐峰减震器和钢丝绳减震器。
三种减震器各有优缺点:•E型减震器:静变形较小,安装方便,比较适合方舱和厢体内部安装,但固有频率•无谐峰减震器:减振及隔冲效果好,无共振放大,寿命长,但载荷必须在减震器的额定载荷的20鸠内,否则效果会差些。
•钢丝绳减震器:刚度具有渐软的非线性特性,传递率低,能适应多种受力状态,主要适合于壁式安装。
1、表2。
三种减震器常用型号的组合使用情况及各自性能,分别见表« 2三种我塢IS的性醴常川型号tku)澗n K!半升砂(Hx> KiSf 1.Ni 疋ItC C肚flu磊o F lbJtM GWF5D So古:'I50i:也2加■ClpS沁12以上三种减震器及其组合在不同的产品中均使用过。
根据使用情况来看,三者各有优缺点。
相比而言,组合I方便、简单、经济,但减振效果一般;组合川性能最佳、效果最好,但价格上相对要贵一些;而组合U各方面居于两者中间。
因而在设备振动环境较好时,可优先选用组合I;在有较高要求或设备振动环境较恶劣时,则应优先选用组合川,以取得良好的减振隔振效果。
2.4振动试验由于振动环境错综复杂,振动分析的结果不可避免存在一定的误差和不确定性,因而还需通过振动试验来进行分析与验证。
振动试验,用于评定设备在其预期的运输和使用环境中的抗振能力。
通过振动试验, 可以分析设备的振动特性和动态参数,为新设计的电子设备的振动分析与设计计算提供可靠数据,极大提高振动计算分析的准确度;暴露现有电子设备结构工艺中的缺陷、薄弱环节,为进行设备的结构修改提供依据。
通过进行计算分析、结构设计与振动试验,再到计算分析和结构设计的循环,大大提高了设备抗振能力。
对于已经定型生产的保障设备和天线设备以及个别不能做振动试验的特殊设备,一般是通过跑车试验代替振动试验,以达到验证的目的。
3工程应用实例某6米移动站设备,由天线系统、电子设备、保障设备三部分组成。
天线系统主要包括天馈伺有关设备,电子设备包括数台机柜、机箱,保障设备包括车辆、方舱以及空调等。
考虑到车载特性,结构设计时开展了以下几方面的工作:(1)运用ANSYS5.5对天线反射体、天线座架、副车架进行计算分析,以重量和固有频率为目标函数,以精度或变形为约束,实现重量与刚度的双重优化。
(2)针对原车载机柜、机箱的薄弱环节进行分析改进、加固设计;同时,舱内机柜采用6只减震器的标准方式进行安装。