光電通信吊艙內(nèi)框架懸置系統(tǒng)設計與分析
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將八個隔振器布置在內(nèi)框架兩側(cè)，每側(cè)四個。與彈性系統(tǒng)相比，可將內(nèi)框架系統(tǒng)視為剛體。隔振器為三向剛度隔振器，設隔振器位置坐標為(xi，yi，zi)，沿三個坐標軸方向具有剛度kxi，kyi，kzi和阻尼cxi，cyi，czi(i=1，2，…，8)。如圖2所示，以剛體內(nèi)任意一點。為原點，建立慣性坐標系o-xyz。設內(nèi)框架質(zhì)量為m質(zhì)心坐標為(，各軸的慣性矩為Ix，Iy，Iz，慣性積為Ixyk，Iyz，Izx。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/156373.htm
系統(tǒng)的動力學方程為：
式中：M，K，C分別為質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣。
阻尼器與彈簧并聯(lián)，故阻尼矩陣C與剛度矩陣K結(jié)構(gòu)形式相同，也為對稱矩陣。
F為基礎激勵列陣：
X為內(nèi)框架絕對位移列陣：
U為基座(外框架)絕對位移列陣：
2．2 耦合分析
可以發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣均為非對角矩陣，即系統(tǒng)存在著慣性耦合和彈性耦合。由于隔振系統(tǒng)通常采用相同的隔振器，即各隔振器對應方向的剛度和阻尼系數(shù)相等，故在分析內(nèi)框架隔振系統(tǒng)的耦合情況時，假設各隔振器對應的剛度和阻尼系數(shù)相等。
從質(zhì)量矩陣可以看出，當以內(nèi)框架的質(zhì)心為原點建立坐標系，并且坐標系各軸與內(nèi)框架的主慣性坐標軸重合時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)慣性解耦。即：
(1)假設內(nèi)框架存在一個對稱面xoy，將隔振器支點關(guān)于xoy，平面對稱布置，即：
這樣雖然使剛度矩陣結(jié)構(gòu)變得簡單，但仍然存在著一定的耦合。所以，只關(guān)于一個對稱面布置隔振器不能實現(xiàn)解耦。
(2)假設內(nèi)框架存在兩個對稱面，以隔振器關(guān)于xoy面和yoz面布置為例，即：
由剛度矩陣可知，此時系統(tǒng)y向運動實現(xiàn)解耦，x向運動與繞z軸轉(zhuǎn)動、z向運動與繞x軸轉(zhuǎn)動仍處于雙聯(lián)耦合狀態(tài)。此外，繞x軸、y軸、z軸的轉(zhuǎn)動狀態(tài)方程也處于多聯(lián)耦合關(guān)系。所以，關(guān)于兩個對稱面布置隔振器時只能實現(xiàn)一個平動自由度的解耦。
(3)假設內(nèi)框架存在三個對稱面，即將隔振器相對內(nèi)框架幾何中心對稱布置，即：
由剛度矩陣可知，x向、y向、z向運動實現(xiàn)了完全解耦，但是繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動仍處于多聯(lián)耦合關(guān)系。
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