Stewart平台参数化动力学模型与隔振性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:raul2008
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振动隔离技术的不断进步与革新对先进设备性能的发挥具有重大作用,不论设计之初装备具备怎样优异的性能,如果在实际应用过程中不能为其提供一个良好的振动环境,这些优异的性能都很难得到良好的发挥,尤其是航天领域的高精密仪器,由于其巨大的发射成本和本身高昂的造价使得对其振动环境的改善显得更为重要,由此针对航天器隔振应用的振动隔离平台开始被广泛研究。目前大量研究工作都围绕Stewart平台的主动隔振技术开展,但是由于主动隔振装置结构复杂、能源依赖、可靠性低等弊端一直限制其在空间领域的应用,所以对Stewart平台的被动隔振应用进行深入研究是十分有必要的。  本文便是以被动隔振应用为研究目的,考虑了Stewart平台支腿质量、转动惯量及基台运动,分别针对二三参数支腿的隔振平台,在惯性坐标系下建立其动力学方程,讨论了相关参数对固有频率分布及传递率曲线的影响,同时通过商业软件建立了相应的虚拟模型对理论模型进行了验证与深入讨论,主要工作有以下几点:  首先,基于空间一般刚体动力学方程,在惯性坐标系下考虑支腿质量与惯性特性,同时考虑基台受到位移激励的情况,分别建立二/三参数隔振平台动力学方程,并给隔振平台固有频率及非线性响应的求解方法。  其次,建立隔振平台Adams仿真模型,将Adams仿真与理论结果进行对比分析,在验证理论方法正确性的基础上,基于算例隔振平台借助理论方法对二/三参数隔振平台的固有频率、响应及位移传递率进行分析,得出参数对固有频率分布的影响及不同隔振平台的隔振特性。  最后,借助ANSYS软件建立全柔性隔振平台有限元模型,并对模型进行了模态分析与谐响应分析,将所得结果与理论及Adams结果进行比较来分析结构柔性对平台隔振特性的影响,同时针对这种影响给出相应的性能改进方法。
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