秦超 1,3周洪海 1,2,3贺帅 1,3徐振邦 1,3,*朱赫 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春30033
2 中国科学院大学,北京100049
3 中国科学院 空间光学系统在轨制造与集成系统重点实验室,吉林长春100
针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振采用主动阻尼方法抑制共振峰,微振动模拟采用基于线性系统频响函数的控制策略。实验结果表明,平台前六阶的模态频率分布均小于10 Hz,被动隔振系统能大幅抑制10~200 Hz频段内的地面微振动;主动隔振能够实现14 dB的隔振系统共振峰衰减效果。微振动模拟功能能够有效产生接近星上的单频和多频真实扰动线谱,在特定频谱的扰动模拟实验中,幅值最大误差为5.9%,在误差允许范围内。该多功能一体化实验平台的各项功能均能满足地面模拟实验需求。
微振动实验 有限元分析 主动隔振 被动隔振 微振动模拟 micro-vibration experiment finite element analysis active vibration isolation passive vibration isolation micro-vibration simulation 
光学 精密工程
2024, 32(5): 694
赵雅 1,2,3钟用 2巫涛江 1,2吴德操 2[ ... ]赵杰 1
作者单位
摘要
1 电梯智能运维重庆市高校工程中心, 重庆 402260
2 重庆理工大学 智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心, 重庆市光纤传感与光电检测重点实验室, 重庆 400054
3 重庆第二师范学院 旅游与服务管理学院,重庆 400065
为了实现车辆质量实时、动态、准确地监测, 利用弹簧隔振器、塑料光纤及钢板构建了一种新型的质量实时监测光纤传感器。车辆质量信息采用光纤螺旋区域进行感知,隔振器通过螺丝对称地安装在高强度、高韧性钢板的4个角落, 螺旋光纤传感器固定在钢板的中心位置。实验研究了光纤螺旋圈数、光纤直径及车辆行驶速度对光纤传感器测量结果产生的影响, 以及传感器受车辆碾压后输出信号随时间的变化关系。研究发现, 当传感器光纤直径为2 mm, 传感器螺旋间距为20 mm, 传感器螺旋圈数为3圈, 车辆质量为1 143~3 279 kg, 车速为5~130 km/h时, 传感器输出信号与质量间具有线性关系, 最大相对误差为9.2%。
塑料光纤 弹簧隔振 传感器 质量 实时动态监测 plastic optical fiber spring isolator sensor weight real-time dynamic monitoring 
压电与声光
2021, 43(2): 174
作者单位
摘要
1 东北林业大学 机电工程学院,黑龙江哈尔滨50040
2 大庆油田有限责任公司采气分公司,黑龙江大庆163000
3 哈尔滨工业大学 超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室, 黑龙江哈尔滨150080
为了解决扫频过程中隔振器不能很好地隔离扫频频率在0Hz和固有频率之间的平台基座惯性力的干扰,提出一种双级驱动主动隔振系统的可调反共振频率控制器。对双级驱动主动隔振系统的运动学模型、可调反共振频率控制器及参数设计等进行了研究。首先,根据设计的双级驱动主动隔振系统建立其运动学模型。接着,基于系统的反共振频率特性提出了可调反共振频率控制器及其参数设计。然后,分析可调反共振频率控制的隔振性能。最后,搭建实验平台进行实验验证。实验结果表明:从0到初始反共振频率,闭环传递率小于-15 dB。此外,通过改变控制器的参数,附加的反共振频率可以在0 Hz和初始反共振频率之间调节。且在附加反共振频率附近,闭环传递率小于-30 dB。利用该控制器,有效载荷的扰动幅度从4 mm·s-1衰减到0.5 mm·s-1,平台基座的冲击扰动降低了87.5%。双级驱动主动隔振系统配合可调反共振频率控制器可以通过跟踪扫频干扰实时调整反共振频率点,可应用于半导体制造业超低振动要求的扫频环境,达到良好的隔振效果。
双级驱动 主动隔振 可调反共振频率控制器 dual-stage actuation active vibration isolation adjustable anti-resonance frequency controller 
光学 精密工程
2021, 29(8): 1899
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
以菱形负刚度机构HSLDS(high static low dynamic stiffness)隔振器(简称菱形HSLDS隔振器)为研究目标,采用虚功法建立负刚度机构等效摩擦力模型,并以拉格朗日方法建立包含负刚度机构质量及摩擦力因素的动力学方程;利用谐波平衡法(HBM)求解动力学方程,分析了负刚度机构质量及摩擦力对隔振的影响及其优化措施,并通过实物样机验证了理论模型的合理性。实验结果表明:负刚度机构质量及摩擦力对隔振均产生不利影响,应尽量减小;将负刚度机构连杆较短侧连接于载荷平台端,可以减小负刚度机构质量对较高频段隔振性能的影响;在限定隔振器刚度参数以及铰接副接触参数且同时满足刚度与摩擦力优化条件下,通过增大连杆机构杆长差的方式可以优化低频段隔振性能,并降低负刚度机构摩擦力对高频段隔振的影响。
HSLDS隔振 菱形负刚度机构 负刚度机构质量 负刚度机构摩擦力 HSLDS vibration isolator rhombic negative stiffness mechanism negative stiffness mechanism mass negative stiffness mechanism friction 
应用光学
2021, 42(2): 207
乐中宇 1,2,3崔向群 1,2顾伯忠 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏 南京 210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所),江苏 南京 210042
3 中国科学院大学,北京 100049
我国南极天文台规划有一台主镜口径2.5 m的光学红外望远镜。这台望远镜在国内制造,以大型装配体的形式运输到南极天文台,从南极边沿的中山站到南极内陆的昆仑站需要用雪橇车运输。雪橇车在一些路段振动剧烈。文中以这台望远镜主镜运输的抗振缓冲系统为研究目标,首先研究了隔振系统理论模型,用四端参数法分析了双层隔振系统的传输特性,然后研究了南极内陆科考队在雪橇运输中测得的振动数据,分析了考虑底支承力不均匀时主镜运输的许用动力学条件,提出了一种包含杠杆式缓冲结构和聚乙烯泡沫塑料结构的双层隔振系统,最后对这种隔振系统的性能进行了有限元分析与多体动力学研究。结果表明:所提出的抗振缓冲系统在南极实测得到的最极端冲击信号的作用下可以满足主镜模块最大加速度不大于5 g的要求,此时主镜模块的 Z 向运动范围约1.2 m,该缓冲系统具有实用价值,可以在南极2.5 m望远镜主镜的整体运输中使用。所提出的方法对其他脆弱结构的缓冲系统设计有参考价值。
南极望远镜 大型主镜运输 望远镜动力学 双层隔振系统 Antarctic telescope large primary mirror transportation telescope dynamics two-stage vibration isolation system 
红外与激光工程
2020, 49(9): 20190517
作者单位
摘要
上海卫星工程研究所 空间机热一体化技术实验室, 上海 201109
针对卫星平台的微振动, 提出了具有良好高频衰减及共振峰控制性能的松驰型液体阻尼隔振器。建立了松弛型液体阻尼隔振模型, 从传递率的角度分析了提出的松驰型液体阻尼隔振器与传统隔振模型的区别。 使用波纹管提供刚度及密封, 基于小孔阻尼结构形式, 设计了松弛型液体阻尼隔振器并求解了系统的阻尼因子。对所设计的隔振器进行了传递率测试, 结果表明, 松弛型液体阻尼隔振器在共振频率处能够提供大阻尼, 将共振放大倍数控制在2倍以内; 在高频隔振区能提供小阻尼, 100 Hz衰减率超过95%, 隔振性能优于传统隔振器。得到的结果和理论预测吻合较好。该项研究对松弛型液体阻尼隔振器的设计以及其在遥感器微振动隔离的应用上具有很强的指导作用。
松弛型液体阻尼隔振 微振动隔离 力传递率 动刚度 卫星遥感器 relaxation type damping isolator micro-vibration isolation force transmissibility dynamic stiffness satellite remote sensor 
光学 精密工程
2017, 25(9): 2448
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学研究生院,北京 100039
3 吉林大学,吉林 长春 130022
针对广角极光成像仪整机Z向冲击试验后探测器损坏的问题,提出在镜头组件与头部框架间设置隔振器的解决方法。首先,确定隔振方案为被动局部隔振; 然后,从材料、刚度和安装方式等方面完成金属橡胶隔振器的设计。接着,运用有限元方法对结构进行模态分析和冲击载荷响应仿真分析。最后,对广角极光成像仪整机产品进行了力学实验,实验结果与仿真分析结果一致。实验结果显示: 安装隔振器后,探测器位置测点的正弦振动加速度响应最大降低了26.2%,随机振动加速度响应最大降低了72%,冲击加速度响应最大降低了48%,说明该隔振器具有显著的减振效果。在实验完成后对产品进行检测,发现产品并无异常,说明结构设计满足要求。
广角极光成像仪 整机 探测器组件 金属橡胶隔振 冲击载荷 减振 Wide angle aurora imager whole machine detector module vibration isolator of metal rubber shock load vibration damping 
光学 精密工程
2017, 25(8): 2098
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
2 中航工业吉林航空维修有限公司, 长春 130032
分析了冲击、振动对车载精密光学系统的影响,指出了光学平台的变形和振动是影响车载精密光学系统精度和稳定性的主要因素,提出了车载光学平台隔振系统设计方案。采用ANSYS有限元方法分析了光学平台隔振系统的振动模态,完成了车载状况下的光学平台振动测试。分析与测试结果表明,该车载光学平台隔振系统具有良好的稳定性,且对环境强振动有很好的衰减作用。设计的技术方案及其振动测试, 对于各种车载精密光学系统和设备具有重要的工程应用价值。
车载 光学平台 隔振 有限元分析 振动测试 vehicle optical platform vibration isolation finite element analysis vibration test 
光电技术应用
2016, 31(6): 77
作者单位
摘要
山东省科学院激光研究所 山东省光纤传感技术重点实验室, 济南 250014
分析了分布反馈光纤激光器的声波敏感机理, 发现阻断“弦”结构对声振动的传递和响应是隔声隔振封装工艺的关键.根据分析设计了一种主体为弧形中性轴线槽的封装结构, 分布反馈光纤激光器有源相移光栅在一定预拉力下粘结固定在封装结构的槽中, 光栅各点均贴附在弧形平面上.实验结果表明, 这种结构有效消除了声致弯曲等效应的影响, 使激光器窄线宽特性在外界声波和振动冲击下能够得到良好保持.同时, 实现了激光波长大范围的温度调谐, 波长温度调谐系数由10 pm/℃提高到30 pm/℃以上, 且激光器输出性能稳定.
光纤激光器 分布反馈光纤激光器 有源相移光纤光栅 隔声隔振 频率调制 Fibre laser Distributed feedback fibre laser Phase shifted fiber Bragg grating Acoustic and vibration isolation Frequency modulation 
光子学报
2016, 45(8): 0814005
作者单位
摘要
山东省光纤传感技术重点实验室 山东省科学院激光研究所, 山东 济南 250014
简要介绍了窄线宽激光器技术的现状。针对国内市场对进口窄线宽光纤激光器的依赖,研制了具有自主知识产权的分布反馈光纤激光器样机,突破了有源相移光纤光栅制作技术、隔声隔振封装和有效的功率放大等技术问题,样机功率达到35 mW,线宽小于3 kHz,相对强度噪声低于-115 dB/Hz,主要技术指标已基本接近NKT和NP等先进的国外产品。将样机应用于分布式光纤振动传感系统中,良好地实现了施加信号的解调,信噪比和稳定性完全满足应用要求,并且系统成本远低于进口产品。
激光器 窄线宽 分布反馈光纤激光器 隔声隔振 分布式光纤传感 
光学学报
2015, 35(s2): s214005

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