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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