微载荷减振器的研究与设计

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电子元件在实际应用环境中经常遭遇到振动和冲击等情况的干扰,从而无法正常工作。如晶体振荡器由于经常受到随机振动(频率从几赫兹到上千赫兹不等)的干扰容易出现输出波形失真的现象。通过减振器对这些易损、精密运动电子元件进行后天加固,提高抗振动、冲击性能是目前通常采用的方法。   本文根据晶体振荡器减振要求,设计一种适合微载荷的减振系统。目前微载荷减振器的研制还处于前沿地位,因此本文主要通过理论分析和实验相结合的方法,来进行减振器的研究与设计。同时利用仿真试验代替部分物理试验,把刚度设计和阻尼设计分开,简化设计问题,缩短设计周期、节约成本。首先选用片弹簧作为减振器的弹性元件,并对片弹簧三种典型的布局方式进行耦合振动分析,确定了最优的隔振系统布局方式。然后结合结构尺寸优化技术,完成弹簧片的尺寸设计,并进行试验验证。其次利用等效阻尼理论,分析了摩擦阻尼系统的位移传递率和加速度传递率,讨论了选取不同频率点作为解锁频率所需要的摩擦力及其对系统隔振率影响,分析了位移激励变化对系统隔振性能的影响,设计了一种摩擦阻尼结构,确定了利用分段线性阻尼实现减振功能的阻尼结构。最后使用Adams仿真软件对微载荷减振器的振动隔离和冲击隔离性能进行了仿真,并根据最大共振峰值的要求确定了减振器隔振隔离阶段的摩擦力值,根据基座与被隔离体的相对位移的最大值要求确定了减振器冲击隔离阶段的摩擦力值。
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