[发明专利]一种非限位的多功能粘弹性支撑结构群

摘要

本发明属于航天结构设计领域，具体的涉及一种非限位的多功能粘弹性支撑结构群，包括基础结构、被支撑结构和若干个粘弹性支撑结构单元；所述若干个粘弹性支撑结构单元构成的一个环状的、不连续的群组，粘弹性支撑结构单元设置在基础结构与被支撑结构之间；所述粘弹性支撑结构单元分别与基础结构和被支撑结构以预压紧和面接触的方式相连接，不存在固定约束关系。本发明通过自身结构材料的粘弹性效应来吸收振动能量，还与被支撑结构一起构成了弹簧‑振子减振系统，通过所述结构群几何拓扑边界的变化，允许被支撑结构发生相对运动，从而将外界传来的振动能量转化为振子动能的方式来消耗振动能量，有效地改善了被支撑结构的力学环境。

主权项

一种非限位的多功能粘弹性支撑结构群，其特征在于：包括基础结构、被支撑结构和若干个粘弹性支撑结构单元；所述粘弹性支撑结构单元设置在基础结构与被支撑结构之间，所述粘弹性支撑结构单元分别与基础结构和被支撑结构以预压紧和面接触的方式相连接；所述多功能粘弹性支撑结构群的设计方法，包括如下步骤：第一步，设计基础结构、被支撑结构的几何尺寸；第二步，设计粘弹性支撑结构单元的形状；根据基础结构的内包络线确定所述粘弹性支撑结构单元与基础结构接触面的形状，根据被支撑结构的外包络线确定所述粘弹性支撑结构单元与被支撑结构接触面的形状；所述粘弹性支撑结构单元在长度方向的尺寸L由下式进行确定：L=E·AE·A-F0·D---(1)]]>式中，E和A分别为粘弹性支撑结构单元的压缩弹性模量和横截面面积，F0为粘弹性支撑结构单元在理想安装状态设计的预紧力大小，D为被支撑结构与基础结构之间的垂直距离；所述粘弹性支撑结构单元在厚度方向的尺寸H应满足如下关系式：H≤H0‑ν(L‑D)   (2)式中，ν为粘弹性支撑结构单元所用材料的泊松比，H0为被支撑结构的厚度；第三步，设计粘弹性支撑结构单元的数量；根据被支撑结构所需要提供的刚度和阻尼，在水平方向和垂直方向布置的粘弹性支撑结构单元的数量n分别满足如下条件：n≥K0LE·A---(4)]]>式中，E、L和A分别为粘弹性支撑结构单元的压缩弹性模量、长度和横截面面积，K0为被支撑结构所需要提供的刚度。