第1章 绪论 1
1.1 微振动的概念与内涵 1
1.2 微振动的主要影响 4
1.3 微振动研究体系 7
1.3.1 微振动研究的主要内容及其内在联系 7
1.3.2 微振动研究规划 9
1.4 本书章节安排 10
第2章 微振动对光学载荷性能的影响 12
2.1 光学像质评价 12
2.1.1 分辨率法 12
2.1.2 星点法 14
2.1.3 点列图 14
2.1.4 光学传递函数 15
2.2 振动条件下光学像质分析 17
2.2.1 相机在轨运动分析 17
2.2.2 高光谱相机在轨运动分析 21
2.3 微振动环境下的光学性能仿真 25
2.3.1 空间成像相机微振动影响仿真 25
2.3.2 空间高光谱相机微振动影响仿真 27
2.4 小结 28
参考文献 29
第3章 振源特性分析 30
3.1 微振动源 30
3.2 微振动产生机理 30
3.2.1 转子不平衡 30
3.2.2 轴系不对中 32
3.2.3 转子碰摩 35
3.2.4 基础松动 38
3.2.5 轴承分析 40
3.3 典型微振动源特性及建模技术 43
3.3.1 飞轮 43
3.3.2 力矩陀螺 44
3.3.3 驱动机构 46
3.3.4 压缩机 47
3.3.5 扫描机构 49
3.3.6 太阳翼的挠性振动 54
3.4 小结 55
参考文献 56
第4章 微振动仿真分析 58
4.1 微振动仿真系统构成 58
4.2 结构平台建模 60
4.2.1 结构平台建模内容 60
4.2.2 提高模态分析准确性的手段 61
4.3 太阳翼等卫星展开附件建模 62
4.3.1 太阳翼建模内容 62
4.3.2 模型性能对比验证 62
4.4 微振动多体动力学建模 66
4.4.1 多体动力学建模内容 66
4.4.2 多体动力学中的问题 67
4.5 微振动仿真分析方法及流程 67
4.5.1 分析方法与流程 67
4.5.2 带控制系统的微振动仿真分析案例 69
4.5.3 微振动环境预示案例 71
4.6 小结 82
参考文献 83
第5章 微振动振源抑制设计 85
5.1 动力吸振器的原理 85
5.2 动力吸振器参数设计 87
5.2.1 李雅普诺夫法最优吸振器参数设计 87
5.2.2 基于多变异位自适应遗传算法的最优吸振器参数设计 89
5.2.3 动力吸振器最优参数表达式 96
5.3 吸振器结构设计实例 103
5.3.1 实验平台设计 105
5.3.2 吸振器结构设计 105
5.3.3 弹簧设计 107
5.3.4 动力吸振器振动控制实验 109
5.4 变频动力吸振技术 111
5.4.1 变频动力吸振器的分类 111
5.4.2 变频动力吸振器的减振原理 115
5.4.3 变频动力吸振器设计实例 120
5.5 颗粒阻尼减振技术 124
5.5.1 颗粒阻尼减振原理 124
5.5.2 颗粒阻尼减振试验 125
5.6 小结 131
参考文献 132
第6章 敏感载荷微振动被动隔振设计 135
6.1 被动隔振系统设计 135
6.1.1 隔振系统组成及工作原理 135
6.1.2 隔振系统设计关注的事项 136
6.1.3 隔振系统固有频率分析 137
6.1.4 隔振系统耦合度分析 139
6.1.5 弹性元件刚度影响分析 139
6.1.6 隔振器放置形式分析 142
6.1.7 隔振系统主要参数分析 144
6.1.8 隔振系统仿真分析 150
6.2 隔振器刚度设计 158
6.2.1 螺旋弹簧隔振器设计 158
6.2.2 花纹弹簧隔振器设计 164
6.2.3 横槽弹簧隔振器设计 167
6.3 隔振器阻尼设计 169
6.3.1 哈勃望远镜液体阻尼隔振器 170
6.3.2 三参数液体阻尼隔振器设计 171
6.3.3 阻尼可调式液阻设计 175
6.4 隔振效果评估 177
6.4.1 振动传递率 177
6.4.2 振级落差 178
6.4.3 功率流指标 178
6.5 隔振系统试验 179
6.5.1 隔振器刚度试验 179
6.5.2 隔振器蠕变试验 179
6.5.3 隔振系统模态试验 180
6.5.4 隔振系统减振试验 180
6.5.5 隔振系统解锁试验 181
6.5.6 隔振系统整星级试验 181
6.6 小结 182
参考文献 183
第7章 敏感载荷微振动主动隔振设计 184
7.1 微振动主动控制技术研究状况 184
7.1.1 Hexapod平台作动器研究现状 185
7.1.2 Hexapod平台控制器研究现状 187
7.2 Hexapod平台设计 188
7.2.1 Hexapod平台尺寸参数设计 189
7.2.2 Hexapod平台作动器选择 192
7.2.3 Hexapod平台铰链设计 195
7.2.4 Hexapod平台作动腿设计 197
7.2.5 Hexapod平台控制系统选择 197
7.3 Hexapod平台仿真分析 199
7.3.1 Hexapod平台数学模型 199
7.3.2 Hexapod平台数学模型验证 202
7.3.3 Hexapod平台微振动控制效果验证 205
7.4 小结 217
参考文献 218
第8章 挠性附件错频设计 220
8.1 挠性附件常见的抑制方法 220
8.2 悬臂梁绳索模型的分析 226
8.3 大挠性附件绳索增频设计实例 229
8.3.1 设计需求 229
8.3.2 仿真分析 230
8.3.3 具体设计 231
8.3.4 试验设计 232
8.4 小结 233
参考文献 234
第9章 微振动测量与试验技术 235
9.1 地面微振动试验 235
9.1.1 概述 235
9.1.2 国外对地面微振动的研究现状 238
9.1.3 微振动低噪声环境 241
9.1.4 微振动失重环境模拟 242
9.1.5 微振动激励源 248
9.1.6 地面微振动测量系统 250
9.2 微振动信号处理 256
9.2.1 信号预处理 256
9.2.2 信号处理 260
9.3 微振动在轨试验 272
9.3.1 在轨微振动测量系统设计 272
9.3.2 在轨测量及数据应用 275
9.3.3 在轨模态辨识 277
9.4 小结 281
参考文献 282