Динамика стержневой системы пространственной виброизоляции приборов

• Автор: Шохин, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список используемых обозначений
Введение
Глава 1. Состояние проблемы, цели и задачи исследования
1.1. Основные сведения об объекте виброзащиты
1.2. Особенности динамики кварцевого генератора при действии вибрации
1.3. Анализ существующих методов и средств виброзащиты радиоэлектронной аппаратуры
1.4. Цели и постановка задач диссертации
Глава 2. Конструкция и расчетная схема пространственной системы
виброизоляции
2.1. Обоснование выбора конструкции пространственной подвески
2.2. Описание конструкции пространственной подвески
2.3. Расчетная модель движения кварцевого генератора на упругой подвеске
2.3.1. Внешние нагрузки
2.3.2. Описание движения кварцевого генератора
2.3.3. Расчетная модель упругих элементов
2.3.4. Уравнения движения
2.4. Краткие выводы по главе
Глава 3. Расчет пространственной виброизоляции прецизионного
кварцевого генератора
3.1. Общий алгоритм расчета и исходные данные
3.2. Определение статического положения равновесия подвески при действии постоянных сил
3.3. Определение матрицы жесткости и собственных частот системы
3.4. Выбор рациональных параметров расположения упругих элементов подвески
3.5. Определение механических характеристик подвески
3.5.1. Расчет области возможных перемещений элементов системы
3.5.2. Расчет допустимых нагрузок на систему и напряжений в

упругих стержнях
3.5.3. Расчет упругих характеристик системы
3.6. Оценка изменения частотных свойств подвески в зависимости от статического положения равновесия
3.7. Расчет виброизоляции при заданных нагрузках
3.7.1. Выбор материала и диаметра стержня
3.7.2. Расчет коэффициентов передачи при виброизоляции
3.8. Поверочный расчет на прочность
3.9. Краткие выводы по главе
Глава 4. Экспериментальное исследование динамических свойств системы
пространственной виброзащиты прецизионного кварцевого генератора
4.1. Цели и задачи экспериментального исследования
4.2. Экспериментальный макет виброзащитной системы кварцевого генератора
4.3. Методика проведения эксперимента
4.3.1. Описание оборудования
4.3.2. Программа проведения эксперимента
4.4. Результаты эксперимента и сравнение с данными расчета
4.5. Краткие выводы по главе
Глава 5. Оценка эффективности системы пространственной виброзащиты
прецизионного кварцевого генератора
5.1. Методика оценки эффективности виброизоляции кварцевого генератора
5.2. Днализ результатов
5.3. Краткие выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение

Список используемых обозначений
с? - диаметр;
/- техническая частота;
§ - ускорение свободного падения; к - высота;
/ - длина; т - масса;
п - коэффициент запаса; б -длина дуги;
?-время;
хуг - подвижная система координат;
А - амплитуда колебаний;
С, -константы;
/ - момент инерции;
ОХХ2Х2 - подвижная система координат;
0]У]У2Уг - неподвижная система координат;
02У 12-э ' подвижная система координат;
Я - радиус кривизны стержня;
Яо - радиус шара;
Г - масштаб времени;
УУИЗГ, Ифр - моменты сопротивления сечения изгибу и кручению;
Ь - вектор распределенного момента;
в; - орты связанной системы координат стержня;
ц - орты системы координат ОХ/Х2Ху,
р - вектор собственных частот;
г - радиус-вектор;
ц - вектор распределенной силы;

качестве упругих элементов предлагается использовать криволинейные упругие стержни.
2.2. Описание конструкции пространственной подвески
В соответствии с изложенными выше соображениями для защиты от пространственной вибрации прецизионного КГ предлагается подвеска (рис. 2.1), выполненная на основе системы гибких криволинейных стержней. Защищаемый объект (КГ), имеющий форму шара, с помощью шести упругих стержней постоянной кривизны связан с внешним жестким корпусом, установленным непосредственно на вибрирующем основании. Принятая форма оси стержня обусловлена, в первую очередь, технологичностью изготовления элемента. Количество стержней обусловлено следующими соображениями: для обеспечения одинаковых свойств системы в любом направлении параллельном плоскости закрепления стержней на корпусе достаточно три стержня, а для обеспечения симметрии свойств в направлениях вне этой плоскости необходимо обеспечить симметрию конструкции относительно этой плоскости, что достигается за счет добавления еще трех упругих элементов.
Движение внешнего корпуса описывается в неподвижной системе координат О/Г/ГГ;, а положение элементов конструкции в пространстве и их движение рассматривается в подвижной системе координат ОХ]Х2Хз с единичными векторами ц, 2, 13, жестко связанной с корпусом. Начало подвижной системы координат совпадает с положением равновесия центра масс шара в недеформированном состоянии системы. В исходном состоянии оси системы координат ОХХ2Х3 параллельны осям 0/Г/Г)Гз.
Точки закрепления стержней на корпусе лежат в плоскости ОХ2Х3 на одинаковом расстоянии от точки О. Три стержня расположены над плоскостью Х2ОХ3, а три других стержня - под плоскостью Х2ОХ3. Угол между прямыми, проходящими через точку О и точки закрепления стержней на корпусе для каждых двух соседних стержней, находящихся в одном