[发明专利]一种空间杆件结构减振装置与方法

说明书

本发明公开了一种空间杆件结构减振装置，包括若干个用于安装在空间杆件结构上的颗粒阻尼器，所述的颗粒阻尼器包括内部开设有密闭型腔的壳体以及内置在型腔当中形成粒子介质接触应力网络的若干阻尼颗粒，所述空间杆件结构的振动频率小于200Hz时，所述阻尼颗粒的恢复系数为0.4～0.7，摩擦系数为0.05～0.3，所述空间杆件结构的振动频率为200～1000Hz时，所述阻尼颗粒的恢复系数为0.1～0.4，摩擦系数为0.3～0.55。本发明还公开了一种空间杆件结构减振方法。本发明减振效果好，针对性强，能够使得空间杆件结构快速平稳，在全频率段尤其是高频段具有明显的减振效果。

技术领域

本发明涉及减振技术领域，特别涉及一种空间杆件结构减振装置以及一种应用该装置的减振方法。

背景技术

空间杆件结构最早出现在航天以及建筑领域内，并且得到了广泛的应用。卫星和空间站的太阳能电池板支架、无线电通信天线、伸缩机械手臂以及钢架铁塔、桥梁等等，基本都是由空间杆件结构组成的。空间杆件结构在多个领域当中得到了广泛的运用，但是空间杆件结构的振动问题一直难以避免，容易造成严重影响。

例如船舶领域内，船舶航行的过程当中会产生振动，很容易影响到行船安全，也影响船上人员的身体健康，需要采取一定的隔振措施来加以控制。

在建筑领域内，就一些高层建筑类桁架结构而言，在风力扰动或者地震来临时也会产生振动，一方面对结构产生疲劳破坏，降低结构的可靠性，影响结构的安全性和耐久性，危及住户的生命财产安全，另一方面则是会产生噪音，影响居民正常生活，需要通过建筑隔振产品降低振动。

在航天领域内，由于航天器日渐向着高精度、高稳定度的方向发展，其搭载的有效载荷对平台的姿态稳定度要求较高，需要尽量减小航天器平台的微振动，以提高平台姿态稳定度，而航天器微振动的主要来源之一，便是太阳翼挠性振动。

当前航天器平台所采用的基本都是活动太阳翼，与平台的连接刚度较低，一旦航天器进行轨道转移或者姿态调整，便会产生微振动，从而减低平台的姿态稳定度。更为严重的，当太阳翼进出太阳阴影时，由于外热流变化剧烈，可能会导致太阳翼热颤振，严重降低航天器平台的姿态稳定度。此外，柔性太阳翼在航天器变轨调资或者内部零件进行机械运动时，都会产生难以自行衰减振动的问题，影响整个航天器的正常工作，甚至造成航天器的结构破坏。

可见，空间杆件结构的振动问题不容忽视。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种空间杆件结构减振装置与方法，有效提高空间杆件结构的减振效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种空间杆件结构减振装置，包括若干个用于安装在空间杆件结构上的颗粒阻尼器，所述的颗粒阻尼器包括内部开设有密闭型腔的壳体以及内置在型腔当中形成粒子介质接触应力网络的若干阻尼颗粒，所述空间杆件结构的振动频率小于200Hz时，所述阻尼颗粒的恢复系数为0.4～0.7，摩擦系数为0.05～0.3，所述空间杆件结构的振动频率为200～1000Hz时，所述阻尼颗粒的恢复系数为0.1～0.4，摩擦系数为0.3～0.55。

进一步的，所述若干阻尼颗粒的外部包覆有由柔性材料制成的包装层，所述的柔性材料为塑料或者橡胶或者纤维。

进一步的，当所述空间杆件结构的振动频率小于200Hz时，将所述阻尼颗粒的填充率设置在85％～90％之间；当所述空间杆件结构的振动频率为200～1000Hz时，阻尼颗粒的填充率设置在90％～98％之间。

进一步的，当所述空间杆件结构的振动频率小于200Hz时，型腔的内部增设隔板划分为若干个腔室，各腔室长宽设置为阻尼颗粒直径的19～21倍。

进一步的，所述空间杆件结构的振动频率为200～1000Hz时，型腔内壁面设为弧面。