金属橡胶减振器对宇航单机随机振动的影响分析
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2018, 7(5), 368-375Published Online October 2018 in Hans. /journal/methttps:///10.12677/met.2018.75045The Impact Analysis of Metal RubberDamper on the Random Vibration ofthe Aerospace Electronic EquipmentQiuju Zhu, Jie Chen, Xumin Cao, Mao Zhang, Shenghao LiShanghai Aerospace Electronic Technology Institute, ShanghaiReceived: Oct. 2nd, 2018; accepted: Oct. 19th, 2018; published: Oct. 26th, 2018AbstractIn the process of random vibration, the aerospace electronic equipment can only bear a certain range of response acceleration, which may lead to failure of the components when the response acceleration value is too high. In order to analyze the impact of metal rubber damper on the re-sponse acceleration in the random vibration process of a aerospace electronic equipment, random vibration tests were carried out on the structural parts of the equipment without metal rubber damper and with metal rubber damper, and corresponding data were obtained. By comparing the experimental data, it can be seen that the response acceleration of the random vibration of the aerospace electronic equipment in three directions decreases in different degrees after adding the metal rubber damper. This paper provides experimental data and design ideas for damping de-sign of the aerospace electronic equipment.KeywordsMetal Rubber Damper, The Aerospace Electronic Equipment, Random Vibration, Response Acceleration金属橡胶减振器对宇航单机随机振动的影响分析朱秋菊，陈婕，曹旭民，张茂，李晟昊上海航天电子技术研究所，上海收稿日期：2018年10月2日；录用日期：2018年10月19日；发布日期：2018年10月26日朱秋菊 等摘 要宇航单机的元器件在随机振动过程中只能承受一定范围的响应加速度，当响应加速度值过高时，可能导致元器件失效。
为了分析金属橡胶减振器对单机随机振动过程中响应加速度的影响，分别对不带减振器和带减振器的单机结构件进行了随机振动试验，获得了相应的数据。
对比实验数据可知，增加减振器后单机在三个方向上的随机振动响应加速度都有不同程度的降低。
该论文为单机的减振设计提供了试验数据和设计思路。
关键词金属橡胶减振器，宇航单机，随机振动，响应加速度Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言美国、前苏联等国家在二十世纪五十年代开始研究和应用一种新型弹性阻尼材料——金属橡胶。
它是通过一定的工艺方法，将特定质量的金属丝螺旋成型拉长，有序地缠绕模压制成的一种均质弹性多孔物质[1] [2]，如图1所示。
Figure 1. Metal rubber damper 图1. 金属橡胶减振器朱秋菊等金属橡胶的原料是金属丝，不含任何普通橡胶，却既具有所选用金属的固有特性，又具有橡胶一样的弹性，不易老化、不会挥发、不惧高低温、也不怕空间辐射和离子撞击，由其制成的金属橡胶减振构件可满足航空航天的特殊要求，解决高低温、高真空及力学振动等环境下的阻尼、减振等问题[2]。
金属橡胶可以制备成结构形状各异的减振器产品，采用特殊的制备工艺可以使它具有不同的承载能力和方向，以满足不同的工况要求。
改变金属丝的材料、直径等物理参数，可以使金属橡胶材料具有不同的刚度及阻尼减振性能。
对于航天飞行器而言，金属橡胶减振器储存寿命长、环境适应能力强、对温度不敏感，它的广泛应用对提高航空航天产品的寿命、可靠性和性能有很大好处。
特别是，在采用金属橡胶减振器后，可以减少航天器太阳能帆板的振动，显著提高对地侦查卫星及无人机拍照分辨率和清晰度。
为了分析金属橡胶减振器对宇航单机随机振动的影响效果，作者分别对不带减振器和带减振器的单机结构件进行了三个方向的随机振动试验，获得了对比试验数据，对以后的宇航单机减振设计有一定的指导意义。
2. 随机振动试验设备本次随机振动试验所用的设备为北京中元ACT2000-R24DL振动台，分水平振动台和垂直振动台，主要技术指标见表1。
3. 试验单机参数和随机振动试验条件试验单机为支架一体化式摄像机，单机的外形尺寸如图2所示(单位为mm)，整机重量为0.575 kg。
单机采用铝合金2A12-112加工获得。
使用的减振器为北京强度环境研究所开发的双侧式套筒型金属橡胶减振器JZP1205-3，单机安装金属橡胶减振器时，安装脚处的安装孔设计需根据减振器的安装接口进行相应的更改，如图3所示。
其中，通过图3可知，安装金属橡胶减震器后会将整个单机悬空，单机的安装接触面积变小，单机的热传导会受到影响。
在减振设计时需考虑到单机的散热需求。
Table 1. Main technical indexes of the vibration table ACT2000-R24DL表1.ACT2000-R24DL振动台主要技术指标振动台型号ACT2000-24DL生产厂家北京中元台面直径440 mm正弦峰值推力F 26 kN随机均方根推力F 26 kN使用频率范围DC-2700 Hz动圈一阶共振频率2300 Hz ± 10%动圈有效质量M1 39 kg台面重量M233 kg 43 kg (垂直)正弦峰值加速度A 60 g 正弦峰值最大速度 1.8 m/s 最大位移(峰-峰值) 50.8 mm 台体隔振频率<3 Hz 台面最大垂直承载300 kg朱秋菊 等Figure 2. Definition of dimensions and directions of the test equipment 图2. 试验用单机外形尺寸及方向定义Figure 3. Schematic diagram of two-sided sleeve metal rubber damper 图3. 双侧式套筒型金属橡胶减振器结构示意图随机振动试验条件见表2。
4. 随机振动试验过程及结果[3] [4]分别对不带减振器和带减振器的单机结构件进行X 、Y 、Z 三个方向的随机振动试验，将单机结构件的X 、Y 、Z 方向对应位置分别贴上加速度传感器测量该点三个方向的随机振动响应。
两次试验时传感器在三个方向上粘贴在同一位置，传感器粘贴位置如图4所示。
朱秋菊 等Table 2. Experimental conditions for random vibration 表2. 随机振动试验条件方向 X 、Y 、Z 三个方向频率 鉴定级 20~100 +6 dB/oct 100~1500 0.2 g 2/Hz 1500~2000 −12 dB/oct 总均方根加速度18.6 g 时间每向2 min(a) X 向 (b) Y 向 (c) Z 向Figure 4. The pasting position of acceleration sensor in the test of the equipment 图4. 不带减振器的单机结构件随机振动试验时响应传感器的粘贴示意图(a) X 向随机振动响应曲线朱秋菊 等(b) Y 向随机振动响应曲线(c) Z 向随机振动响应曲线Figure 5. Random vibration response curve of the equipment without metal rubber damper 图5. 不带减振器的单机结构件随机振动响应曲线不带减振器的单机结构件和带减振器的单机结构件X 、Y 、Z 三个方向的随机振动响应曲线分别见图5和图6。
比较单机加固前后的随机振动响应值，整理图5和图6的数据如下表3所示。
由表3可知，安装金属橡胶减振器后单机在X 、Y 、Z 三个方向上的随机振动响应加速度值都有不同朱秋菊 等程度的降低。
其中不同参数的金属橡胶减振器对单机的加速度响应值响应各异，此方向还有待进一步研究。
对比图5和图6的随机振动加速度响应曲线可以看出，单机在振动过程中的第一个响应放大点即单机的基频有了很大的变化，原单机的基频在450 Hz 左右，安装金属减振器后，单机的基频降至100 Hz 左右。
常规宇航单机一般要求基频高于100 Hz ，在宇航单机减振设计中应用金属橡胶减振器时，需选择满足需求的金属橡胶减振器并校验其整体的基频，使其满足总体要求。
5. 结论本文通过试验方法研究分析了金属橡胶减振器对单机随机振动过程中响应加速度的影响。
通过试验(a) X 向随机振动响应曲线(b) Y 向随机振动响应曲线朱秋菊等(c) Z向随机振动响应曲线Figure 6. Random vibration response curve of the equipment with metal rubber damper图6. 带减振器的单机结构件随机振动响应曲线Table 3. Comparison of random vibration test results表3.随机振动试验结果对比测量点响应值(实测) X方向Y方向Z方向原单机结构件29.94 g 77.75 g 26.603 g加减振器结构件21.69 g 5.89 g 7.468 g结果得知，增加减振器后单机在X、Y、Z三个方向上的随机振动响应加速度都有不同程度的降低。
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析随着航天技术的不断发展，宇航单机元器件在太空中的运行环境变得越来越苛刻。
随机振动是一种常见的工作环境，而元器件的疲劳失效是影响元器件可靠性的重要因素之一。
对宇航单机元器件在随机振动条件下的疲劳失效进行分析，对提高宇航器件的可靠性和持久性具有重要的意义。
1. 随机振动环境在太空中，宇航器件所处的环境是一个充满不确定性和随机性的振动环境。
这种环境中，元器件受到来自各个方向和频率不断变化的外界振动影响，因此其受力状况十分复杂。
与确定性振动环境相比，随机振动环境更能充分模拟太空中的实际工作环境，对宇航器件的疲劳失效具有更为真实的预测作用。
2. 疲劳失效机理宇航器件在随机振动条件下出现疲劳失效的主要机理是疲劳裂纹的形成和扩展。
由于随机振动环境使得元器件在振动中受到不断变化的应力，而这种应力的变化在一定频率下出现，使得元器件内部产生应力腐蚀与疲劳裂纹。
随着裂纹的扩展，元器件的性能逐渐下降，并最终导致失效。
3. 随机振动疲劳失效的不可预测性随机振动环境下宇航器件的疲劳失效由于其受力状况的不确定性，导致其失效时刻与位置难以精确预测。
这种失效具有一定的不可预测性，对提前进行失效预测和防范措施的实施提出了更高的要求。
在进行随机振动疲劳失效分析时，首先需要对元器件在太空中受到的随机振动环境进行仿真。
通过实验室内的振动台或者有限元仿真软件，模拟太空中的随机振动，获取元器件在此环境下的受力情况。
2. 疲劳寿命分析基于振动环境仿真的结果，对元器件的疲劳寿命进行分析。
通过建立元器件在振动条件下的疲劳寿命模型，考虑疲劳裂纹的扩展速率及元器件应力疲劳特性等因素，预测元器件在随机振动环境中的疲劳寿命。
3. 可靠性评估在分析了元器件的疲劳寿命后，需要进行其可靠性评估。
通过对元器件在随机振动环境下的工作寿命、边界状态及失效概率进行分析，评估元器件在实际工作环境中的可靠性，指导其设计与使用。
4. 失效预测与防范措施需要依据疲劳失效分析结果，对元器件的失效进行预测，并制定相应的防范措施。
金属橡胶减振器在发动机安装时的减振设计研究
第２ ７卷 第 ３期
２０ ０ ７年
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机
设
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Ｖ０． ７ Ｎｏ ３ １２ ．
Ｊｎ ｕ ２０ ０７
６月
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文章编号 ：１７ － ５ ９ ２０ ） ３ ０ ０ — ４ ６ ３ ４ ９ （ ０７ ０ — ０ ７ ０
． ＝［０ａ 一ａ ， ， ｂ ， Ｙ］ ， ａ， ７ ， ｌ ０…，Ｉ Ｔ （ ） ｂ ， ， ６ ２
由 ｇ 的表达式可知 ，参数识别 问题 （ ） ５ 是关 于 非线性的，但 由上节 的函数展开可见 ，这一 非线性参数识别问题可简化为扩充参数 的线性参 数 估计 问题 。根 据逼 近 要求 的有 限 截 断 及 式 （ ）， ３
歼击机振动过大会造成飞机仪器设备的损坏 和功能失效 ，引起 飞行员疲 劳、听力下降和反应 迟钝 ；更为严重 的是 ，强烈振 动会使机体结构发 生疲 劳 断裂 ，引发 机 毁 人 亡 事 故 。 由于 飞机 环 境 恶劣 ，要 求减 振 装 置 必 须 在 较 宽 的 频带 范 围 内提 供 较大 的阻尼 ，有 效 地 减小 发 动机 引起 的飞 机 振 动。金属橡胶 （ 钢丝网） 减振器具有软弹簧刚度类 的非线 性 特 性 、振 动阻 尼 大 、 冲 击性 能好 、承 载 能 力大 等 优 点 ，完 全 满 足 发 动 机 减 振 、隔 振 的 设 计要 求 ，并 通 过 了在某 型 飞机 上 的应用 动 机 安 装 时 的减 振 设 计 研 究
杨广双 ，陈忠明
（ ． 中国人 民解放 军驻沈 阳飞机工业 （ １ 集团） 有限公司军事代表 室 ，辽宁 沈 阳 １０ ３ ） １０ ４
（ ．沈 阳飞机设计 研究所 ，辽宁 沈阳 ２ １０ ３ ） １０ ５
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析随机振动是指振动信号具有随机性、不确定性的特点。
宇航领域中，单机元器件受到随机振动的影响是不可避免的，因此对于其随机振动疲劳失效进行分析具有重要意义。
随机振动疲劳失效是指单机元器件在受到随机振动作用下，长期累积的微弱疲劳损伤最终导致元器件失效的一种失效方式。
随机振动疲劳失效分析主要包括随机振动信号的特性分析、损伤累积寿命预测、失效模式分析等。
首先，随机振动信号的特性分析是随机振动疲劳失效分析的基础。
随机振动信号的特点包括功率谱密度、相关函数、方差等。
其中功率谱密度是指随机振动信号在不同频率下的能量分布，通过功率谱密度分析可以了解受到随机振动信号的单机元器件所受到的振动情况。
相关函数是指随机振动信号的前后时间点之间的相关性，通过相关函数分析可以得到受到的随机振动信号的时间变化规律。
方差则是指随机振动信号的波动大小，可以反映出随机振动信号的强度。
其次，在损伤累积寿命预测方面，主要是通过损伤累积理论以及试验数据来进行预测。
损伤累积理论认为，在每次受到随机振动信号的影响后，单机元器件的损伤量都会略微增加，而随着时间的推移，这些微弱的损伤会不断累积，最终导致元器件失效。
通过建立损伤累积预测模型，可以预测单机元器件在受到不同强度的随机振动信号作用下的寿命。
最后，在失效模式分析方面，主要是通过试验数据来分析单机元器件随机振动失效的模式。
通过试验数据的统计分析，可以得到失效模式的发生概率，并对模式进行分类和描述。
此外，还可以通过失效模式的分析来研究随机振动的特点及其对单机元器件的影响。
综上所述，随机振动疲劳失效分析是宇航领域中非常重要的技术，可以为单机元器件的设计、制造和维护提供重要的依据。
对于随机振动疲劳失效分析的深入研究，不仅可以增强宇航装备的安全性与可靠性，同时也可以促进相关技术的发展与进步。
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析1. 引言1.1 研究背景宇航单机元器件是航空航天领域中至关重要的组成部分，其性能直接关系到航天器的安全可靠运行。
宇航单机元器件在长期运行过程中往往会受到振动环境的影响，导致疲劳失效现象的发生。
对宇航单机元器件在振动环境下的疲劳失效机理进行深入分析具有重要意义。
目前，虽然国内外对宇航单机元器件在振动环境下的疲劳失效进行了一定的研究，但仍存在一些问题尚未得到充分解决。
现有的研究大多仅停留在理论分析阶段，缺乏实际振动台试验验证的支撑，导致预测模型的准确性无法得到有效验证。
对于不同类型的宇航单机元器件，其受到振动环境的影响程度各不相同，而现有研究往往缺乏系统的振动环境分析。
本文旨在通过对宇航单机元器件在随机振动环境下的疲劳失效进行深入研究，建立相应的预测模型，并进行振动台试验验证，以期为提高宇航器件的安全可靠性提供有力支撑。
1.2 研究意义宇航单机元器件是航天器中不可或缺的组成部分，其正常工作对航天器的正常运行至关重要。
在宇航器的使用过程中，元器件常常会受到振动环境的影响，导致疲劳失效，从而影响整个航天器的可靠性和安全性。
对宇航单机元器件的随机振动疲劳失效进行分析具有重要的意义。
通过对振动环境的分析，可以更好地了解元器件在不同工作环境下的受力情况，有助于设计更加稳定和可靠的宇航器。
深入研究元器件的失效机理，可以帮助工程师和设计师更好地了解元器件的工作原理，从而预防疲劳失效的发生，提高航天器的可靠性。
建立合理的随机振动疲劳寿命预测模型，可以提前预测元器件的寿命，有助于降低维护成本和提高航天器的性能。
本研究的意义在于为宇航单机元器件的失效分析提供理论支持和实践指导，有助于提高航天器的可靠性和安全性，推动航天技术的进步和发展。
1.3 研究内容本研究旨在对宇航单机元器件的随机振动疲劳失效进行深入分析，具体研究内容包括以下几个方面：1. 振动环境分析：通过对宇航单机元器件所处的振动环境进行详细分析，包括振动频率、振幅、加速度等参数的测定，为后续的疲劳失效分析提供基础数据。
金属橡胶减振器对宇航单机随机振动的影响分析
金属橡胶减振器对宇航单机随机振动的影响分析朱秋菊;陈婕;曹旭民;张茂;李晟昊【摘要】宇航单机的元器件在随机振动过程中只能承受一定范围的响应加速度,当响应加速度值过高时,可能导致元器件失效。
为了分析金属橡胶减振器对单机随机振动过程中响应加速度的影响,分别对不带减振器和带减振器的单机结构件进行了随机振动试验,获得了相应的数据。
对比实验数据可知,增加减振器后单机在三个方向上的随机振动响应加速度都有不同程度的降低。
该论文为单机的减振设计提供了试验数据和设计思路。
【期刊名称】《机械工程与技术》【年(卷),期】2018(007)005【总页数】8页(P368-375)【关键词】金属橡胶减振器;宇航单机;随机振动;响应加速度【作者】朱秋菊;陈婕;曹旭民;张茂;李晟昊【作者单位】[1]上海航天电子技术研究所,上海;[1]上海航天电子技术研究所,上海;[1]上海航天电子技术研究所,上海;[1]上海航天电子技术研究所,上海;[1]上海航天电子技术研究所,上海【正文语种】中文【中图分类】TB51.引言美国、前苏联等国家在二十世纪五十年代开始研究和应用一种新型弹性阻尼材料——金属橡胶。
它是通过一定的工艺方法，将特定质量的金属丝螺旋成型拉长，有序地缠绕模压制成的一种均质弹性多孔物质[1][2]，如图1所示。
Figure 1.Metal rubber damper图1.金属橡胶减振器金属橡胶的原料是金属丝，不含任何普通橡胶，却既具有所选用金属的固有特性，又具有橡胶一样的弹性，不易老化、不会挥发、不惧高低温、也不怕空间辐射和离子撞击，由其制成的金属橡胶减振构件可满足航空航天的特殊要求，解决高低温、高真空及力学振动等环境下的阻尼、减振等问题[2]。
金属橡胶可以制备成结构形状各异的减振器产品，采用特殊的制备工艺可以使它具有不同的承载能力和方向，以满足不同的工况要求。
改变金属丝的材料、直径等物理参数，可以使金属橡胶材料具有不同的刚度及阻尼减振性能。
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析随着航天技术的不断发展，宇航单机元器件在宇航器件上的应用越来越广泛。
宇航单机元器件在宇航器件中承担着重要的作用，但随机振动疲劳失效问题一直是制约宇航单机元器件寿命的关键因素。
对宇航单机元器件随机振动疲劳失效进行深入分析，对提高宇航器件的可靠性和寿命具有重要的意义。
1. 随机振动疲劳失效的原因宇航单机元器件在使用过程中受到了多种外界环境因素的影响，其中最主要的因素之一就是随机振动。
宇航器件在航天飞行过程中会遇到各种自然环境的振动，如发动机振动、空气动力学振动、风振动等，这些振动都会对宇航单机元器件造成不同程度的影响。
1.1 随机振动对元器件的影响随机振动会对宇航器件上的单机元器件造成振动应力，长期的振动应力作用会导致宇航单机元器件产生疲劳裂纹，最终导致器件失效。
随机振动还会对宇航单机元器件内部的焊点、连接件等造成疲劳破坏，降低了器件的可靠性和寿命。
1.2 材料的影响宇航单机元器件的材料、结构等因素也会对随机振动疲劳失效产生影响。
不同的材料有不同的疲劳极限和振动响应特性，而宇航单机元器件在设计和制造过程中的结构参数也会对随机振动疲劳失效产生影响。
针对宇航单机元器件随机振动疲劳失效问题，常用的分析方法主要包括有限元分析、振动台实验、试验台试验等。
2.1 有限元分析有限元分析是一种基于数值模拟的分析方法，通过建立宇航单机元器件的有限元模型，对器件在随机振动载荷下的应力、变形等进行模拟分析，从而预测器件的疲劳寿命和失效位置。
有限元分析具有工程应用广泛、成本低廉等优点，可以为宇航单机元器件的设计和改进提供依据。
2.2 振动台实验振动台实验是一种通过振动台设备对宇航单机元器件进行振动加载，观察器件在振动载荷下的响应情况，从而分析其疲劳寿命和失效形式的实验方法。
振动台实验可以真实模拟器件在实际工作环境中的振动情况，有利于验证理论计算分析的结果。
2.3 试验台试验通过对宇航单机元器件随机振动疲劳失效进行分析，可以得到器件在随机振动载荷下的应力、变形等响应情况，以及器件的疲劳寿命和疲劳失效形式。
金属橡胶隔振器隔振性能的实验研究
金属橡胶隔振器隔振性能的实验研究辛士勇;朱石坚;曾懿【摘要】金属橡胶隔振器是由金属丝相互缠绕模压成型的,它具有隔振性能好、易制成各种形状、重量轻、刚度可调节等优点,因此,在舰船机械领域具有广泛的应用前景.文章根据金属环形隔振器弹性模量的计算方法,利用环形金属橡胶隔振器的弹性迟滞回线近似得到的平均刚度,推导出环形金属橡胶隔振器弹性模量的计算公式,并得到了实验验证.此外,本文还通过实验分析了金属橡胶隔振器各个参数对其隔振特性的影响,得出了一些有用的结论.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2008(003)006【总页数】5页(P13-16,21)【关键词】金属橡胶;隔振器;平均刚度;弹性模量;迟滞回线【作者】辛士勇;朱石坚;曾懿【作者单位】海军工程大学,船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学,船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学,船舶与动力学院,湖北,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】TB531 引言舰船在服役期间，由于主、辅机运转时会产生振动，因此必须对舰船上的振动源进行隔振设计，这样做一方面可以降低由于振动源的振动对舰船上设备造成的损害，另一方面通过减小振动可以降低舰船向外辐射的机械噪声，从而增强声隐身的效果。
金属橡胶隔振器是一种性能优良的新型隔振器，对其进行实验研究可以更好地掌握其隔振性能。
金属橡胶隔振器是以不同规格尺寸的金属丝为原材料，经螺旋缠绕、拉伸、模压等特殊制备工艺成型的，它因具有橡胶的弹性而得名。
由该种材料制成的隔振器在高低温、腐蚀环境等特种工况下具有良好的隔振性能。
由于金属橡胶隔振器本质上是由金属材料制作而成的，因此它比真实的橡胶隔振器的环境适应能力强。
金属橡胶在受力变形时，由于其内部金属丝之间产生滑移，由此产生的金属丝相对位移变形产生摩擦而耗散振动能量，因此其隔振性能好。
金属橡胶还具有易制成各种形状、各种相对密度、重量轻、刚度可调节等优点，在高低温、大温差及腐蚀性介质等环境下所具有的良好隔振性能是普通橡胶隔振器所无法比拟的[1]。
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析
宇航单机元器件随机振动疲劳失效分析随着航天技术的不断发展，航天器的性能和要求也越来越高，特别是对于宇航单机元器件来说，其工作环境复杂，面临着严峻的挑战。
振动环境是宇航器在运行过程中普遍面临的一种环境因素，宇航单机元器件在长期的振动环境下会逐渐发生疲劳失效，对于宇航器的安全性和可靠性造成严重影响。
对于宇航单机元器件随机振动疲劳失效的分析显得尤为重要。
一、宇航单机元器件的振动环境宇航器在运行过程中会遇到各种不同频率、不同幅值的振动环境，宇航单机元器件所受到的振动环境主要来源于以下几个方面：1.发射过程中的振动：宇航器在发射过程中常常受到发射载具和推进器的振动作用，这种振动具有高频、大幅值的特点，对宇航单机元器件的影响较为直接、剧烈。
3.轨道上的微重力振动：在轨道上宇航器会受到微重力的作用，由于轨道上的微重力振动频率较低，但是振幅大，对宇航单机元器件也会造成影响。
以上几种振动环境对于宇航单机元器件的疲劳失效具有重要的影响作用，因此对这些振动环境进行系统的分析和评估显得十分重要。
宇航单机元器件的疲劳失效是指在连续振动作用下，材料内部或表面出现微裂纹，并在反复加载下逐渐扩展，导致材料的疲劳断裂。
其主要特点是无明显的变形和变形累积，多发生在高频、低应力下，并且具有一定的概率性。
疲劳失效的过程主要包括以下几个阶段：1.初期裂纹阶段：由于受到振动载荷的作用，材料表面或内部出现微裂纹。
2.裂纹扩展阶段：裂纹随着振动的不断加载逐渐扩展，材料的强度逐渐降低。
3.终期断裂阶段：裂纹扩展到一定程度后，材料最终发生断裂。
对于宇航单机元器件的疲劳失效分析需要进行系统的试验和理论分析，主要包括以下几个方面：1.建立振动载荷信号模型：对于不同的振动环境，需要建立相应的振动载荷信号模型，包括频率、幅值、持续时间等参数。
2.材料的疲劳试验：针对具体的材料，进行疲劳试验，获取材料的疲劳性能参数，如S-N曲线、疲劳极限等。
3.有限元分析：通过有限元分析对宇航单机元器件在振动载荷下的应力、应变进行分析，确定其受力状态。
航天器用新型金属橡胶减振器
航天器用新型金属橡胶减振器
李中郢;卢正人
【期刊名称】《上海航天》
【年(卷),期】2005(022)005
【摘要】介绍了一种用于航天器的新型金属橡胶减振器(MRD)的制作工艺,并与普通橡胶减振器(RD)在航天环境中的使用寿命、阻尼、能量耗散和传递率等性能进行了比较.分析结果表明,MRD的性能具有明显的优势,在航天等特定领域内MRD 是RD的理想替代品.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】李中郢;卢正人
【作者单位】哈尔滨工业大学,航天学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,航天学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TB535.1
【相关文献】
1.金属橡胶减振器用于发动机安装减振的研究 [J], 邓吉宏;王轲;陈国平;张方;施荣明;陈忠明
2.惯性平台新型金属橡胶减振器非线性特性分析 [J], 王佳民;裴听国
3.惯性平台新型金属橡胶减振器理论与实验研究 [J], 王佳民;裴听国
4.空间飞行器用金属橡胶减振器 [J], 付密果;刘源;崔敏亮;曹鸣
5.航天用新型金属橡胶减振器试验研究 [J], 张志远;李思述;陈珍;鲍世儒;江豪成
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金属减振器在稳定平台中的应用与研究
金属减振器在稳定平台中的应用与研究作者：单林庆范柱子蒋庆华来源：《科技资讯》 2012年第14期单林庆范柱子蒋庆华(中国空空导弹研究院河南洛阳 471009)摘要:根据某两轴稳定平台减振的需求,首先分析了金属减振器的特点和工作原理及模型,然后详细介绍了稳定平台的减振系统分析与设计,选择了较优的结构形式;最后分析了减振系统的误差估计和试验验证的效果。
关键词:金属减振器稳定平台系统误差随机振动中图分类号:TB535.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0087-02某两轴稳定平台上安装有精密光学仪器、灵敏的陀螺组件和成像组件,在大振动和冲击的条件下,仪器和组件易于破坏,需设计减振系统保证平台的正常工作和仪器组件的安全。
此外,由于平台使用环境的限制,需减振系统能耐一定的高温、结构紧凑,且有较长(通常10年以上)的使用存储期限,而金属减振器正是该平台减振合适解决方案,下面介绍了金属减振器在该平台减振系统设计和应用。
1 金属减振器的特点和系统要求1.1 金属减振器的特点目前常用的减振器有橡胶减振器和金属减振器等。
普通的橡胶减振器通常为普通橡胶制成,容易发生氧化腐蚀,长时间使用易于老化,影响工作寿命。
因此,普通的橡胶工况比较适合环境不够恶劣的条件下。
而金属橡胶减振器相对于普通的橡胶减振器有较好工作适应能力,它可在真空、高低温条件下工作性能变化较小,且具有较强的耐腐蚀,较长的存贮和使用期限。
金属减振器内部结构形式通常为交错的网状结构,这部分是它可以伸缩变形的部分,一般由不锈钢丝经过相互缠绕毛坯、模压等工序做成,结构形式类似于普通橡胶的分子结构形式,这样的金属减振器既有金属固有特性,又有类似普通橡胶的弹性和阻尼特性。
综合上面的特点,金属减振器比较适合本稳定平台的减振要求。
1.2 金属减振器的工作原理金属减振器减振的原理是:金属减振器的网状结构受到外部的振动和冲击的时候,相互挤压网状结构,网状结构具有相对滑动的趋势,金属网状的结构因此产生摩擦和变形,从而消耗大量的振动能量,产生阻尼减振的效果。