一种星载飞轮非线性吸振器动态特性研究

【作者】 刘海平； 申大山； 王添； 张世乘；

【机构】 北京科技大学机械工程学院；

【摘要】 本文利用欧拉屈曲梁构建一种星载飞轮非线性吸振器,考虑主动发射段和在轨工作段星载飞轮工作环境重力场的变化特征,建立飞轮—非线性吸振器两自由度动力学模型,结合实际工况,分析研究主动发射段有重力情况和在轨工作段无重力条件对欧拉屈曲梁非线性吸振器抑振效果的影响。利用所建模型,采用复变量—平均法获得系统各部分的稳态频响特征,并通过四阶龙格—库塔法直接给出系统对应的数值解,对比发现解析解正确有效;在此基础上,进一步推导获得耦合系统的频能图,从能量角度研究系统能量在主振系和非线性吸振器之间的传递特征,对比发现:受重力影响,频能曲线整体向左平移,产生能量迁移的初始能量要比无重力条件更低,且受重力影响耦合系统发生下饱和的能量更小。计算结果表明:无论在主动发射段,还是在轨工作段,非线性吸振器均可有效抑制星载飞轮的动态响应。更多还原