[發明專利]非線性能量阱和航天器

在審

• 申請號: 202210657561.3
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115027699A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 孔憲仁;張運法;岳程斐;郭金生;陳雪芹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 西安維英格知識產權代理事務所(普通合伙) 61253
• 代理人: 姚勇政;宋東陽

1.一種用于對振動結構進行減振的非線性能量阱，包括：

質量塊；

用于提供組合剛度的構件，其包括并聯連接的用于提供線性剛度的構件和用于提供非線性剛度的構件；以及

用于提供組合阻尼的構件，其包括并聯連接的用于提供線性阻尼的構件和用于提供非線性阻尼的構件，

其中，所述用于提供組合剛度的構件與所述用于提供組合阻尼的構件以并聯的方式連接在所述振動結構與所述質量塊之間。

2.根據權利要求1所述的非線性能量阱，其特征在于，所述非線性剛度為純立方非線性剛度，并且所述非線性阻尼為純立方非線性阻尼。

3.根據權利要求1或2所述的非線性能量阱，其特征在于，所述用于提供線性剛度的構件為線性彈簧。

4.根據權利要求2所述的非線性能量阱，其特征在于，所述用于提供非線性剛度的構件由兩個線性彈簧構成。

5.根據權利要求2所述的非線性能量阱，其特征在于，在所述振動結構為線性的并受到簡諧激勵時，由所述振動結構與所述非線性能量阱構成的系統的動力學運動方程表示為：

其中，m₁、m₂分別為所述振動結構和所述非線性能量阱的質量，k₁為所述振動結構的線性剛度，k₂₁、k₂₃分別為所述非線性能量阱的所述組合剛度中的線性剛度和非線性剛度，c₁為所述振動結構的線性阻尼，c₂₁、c₂₃分別為所述非線性能量阱的所述組合阻尼中的線性阻尼和非線性阻尼，x₁、x₂分別為所述振動結構和所述非線性能量阱的位移，F(t)為激勵力，并且F(t)＝F₀cos(wt)，其中，F₀為激勵力幅值，w為激勵頻率，

引入坐標變換

令c₁＝0，通過定義以下變量

所述系統的動力學運動方程化簡為：

6.根據權利要求5所述的非線性能量阱，其特征在于，所述非線性能量阱的質量小于所述振動結構的質量。

7.一種航天器，具有用于對所述航天器的結構進行減振的根據權利要求1至6中的任一項所述的非線性能量阱。

8.根據權利要求7所述的航天器，其特征在于，所述航天器的所述結構為所述航天器的振動敏感結構。