发射段阻尼环对飞轮轮体振动放大的粘弹性阻尼动力吸振抑振机理分析和试验研究

《发射段阻尼环对飞轮轮体振动放大的粘弹性阻尼动力吸振抑振机理分析和试验研究》是一篇深入探讨航天器中飞轮系统振动控制的学术论文。该论文聚焦于发射段中飞轮轮体在受到外部激励时产生的振动放大问题，提出了一种基于粘弹性材料的阻尼环结构，旨在通过粘弹性阻尼动力吸振原理实现对飞轮轮体振动的有效抑制。

论文首先分析了飞轮在发射过程中可能面临的振动环境及其对系统稳定性的影响。由于飞轮在高速旋转过程中容易产生较大的离心力和惯性力，这些力在特定频率下可能会与飞轮结构的固有频率发生共振，导致振动幅度急剧增大，从而影响系统的正常运行甚至造成结构损伤。因此，如何有效抑制飞轮轮体的振动成为航天工程中的一个关键问题。

针对这一问题，论文提出了采用粘弹性阻尼环的设计方案。粘弹性材料因其独特的力学特性，能够在受到周期性载荷作用时吸收并耗散能量，从而有效降低振动幅值。阻尼环被设计为安装在飞轮轮体的外侧，通过其自身的粘弹性特性，在振动过程中起到减振和吸振的作用。

论文详细阐述了粘弹性阻尼动力吸振的理论基础。根据动力吸振原理，当一个附加的质量-弹簧系统（即动力吸振器）与主系统（飞轮轮体）的频率匹配时，可以有效地将主系统的振动能量转移到动力吸振器上，并通过阻尼材料将其耗散。这种机制能够显著降低主系统的振动响应，提高系统的稳定性。

为了验证该方案的可行性，论文进行了大量的数值模拟和实验研究。数值模拟部分采用了有限元分析方法，建立了飞轮轮体与粘弹性阻尼环的耦合模型，分析了不同参数条件下系统的振动特性。实验研究则通过搭建物理试验平台，测量了飞轮在不同工况下的振动响应，并与理论计算结果进行对比，验证了粘弹性阻尼环在实际应用中的效果。

研究结果表明，粘弹性阻尼环能够有效抑制飞轮轮体在发射段的振动放大现象。特别是在共振频率附近，阻尼环的引入显著降低了振动幅值，提高了系统的抗振能力。此外，论文还探讨了阻尼环材料的选择、厚度、安装位置等参数对抑振效果的影响，为后续工程应用提供了重要的参考依据。

该论文不仅在理论上深化了对粘弹性阻尼动力吸振机理的理解，而且在实践上为航天器飞轮系统的振动控制提供了新的解决方案。对于提高航天器在发射阶段的可靠性与稳定性具有重要意义。同时，该研究也为其他旋转机械系统的振动控制提供了有益的借鉴。

综上所述，《发射段阻尼环对飞轮轮体振动放大的粘弹性阻尼动力吸振抑振机理分析和试验研究》是一篇具有较高学术价值和工程应用前景的论文，为航天领域振动控制技术的发展做出了积极贡献。