光机结构动态刚度设计

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ＸＯＮａｊｎＺＡＧＮＩＧＢｏｉ，ＨＮｉａ
Ａｂｔａｔｈｎｉｎｎｆｔｅａｉｔｎｏｔａ — ｃａｉａｅｅｔｇｅｕｐｎｓｂｃｍｅｒｎｒａｄｒｎｏｄｒｔｓｒｃ：Ｔｅｅｖｒｍｅｔｏｈｖａｉｐｉｌｍｅｈｎｃｄｔｃｉｑｉｍｅｔｅｏｓｍｏｅａｄｍｏｅｈｒｅ，ｉｒｅｏｏｏｃｌｎ
研：ｍ￣ｏ（）４
Ｋ
振力作用下的振幅就越小，其抗振性能越强。对于受简谐激振力并具有粘性阻尼的单自由度系统受迫振动，其动态刚度的表达式为：
＝Ｌ＝
在惯性区内，要提高动态刚度，则应提高激振力的
频率ｔ和增加系统的质量ｍ。Ｏ动态刚度几乎与静态刚度和阻尼比无关。
ｍｍｔｃｕｅｄｓｎｉｎｃｓａｒｖｇｈｙａｉｒｄｔ．Ｉｉｐｐｒｔｅｋｙｆｔｓｏｔｅｄｎｍｃｒｄｔａａｙｅｕｓｕｔｒｅｉｅｅｓｒｔｉｏｉｅｄｎｍｃｉｉｎｔｓａｅ，ｈｅｃｏｆｈｙａｉｉｅａｌｄｒｇｓｙｏｍｐｎｔｇｙｉｈａｒｉｉｇｙｒｎｚ
激振力的频率为系统的固有频率；阻尼比，＝÷ ，
。
Ｚ．ｈｒｏｔ
ｃ为系统的粘性阻尼系数，为系统质量。ｍ由式（）２可见，刚度主要与系统的静态刚度动态
Ｋ、频率比ｙ阻尼比有关，、而且，在不同的频率比范围内，各参数对动态刚度的影响也不同。根据频率比大致分为三
０引言
在光机产品研制过程中，存在这样一类问题：光机产品在实验室装配时，其光机精度很高，满足系统使用要求，但在振动台上进行振动试验时，光机精度较实验室条件下明显变差。这种现象说明光机结构系统在振动条件下的动态精度较差，设计中，通过提高光机结构的动态刚度来提高其抗振ｌ能，生保证光机系统的动态精度。
ｉｒｖｎｅｄｎｍｃｐｅｉｏｆｔｅｅｉｍｅｔ，ｉｒｖｎｅｄｎｍｉｉｉｉｆｔｅｓｒｃｕｅｉｍｏｅａｄｍｏｅｉｏｔｎ．Ｏｐｉｍｐｏｉｇｔｙａｒｃｓｎｏｈｑｐｎｓｍｐｏｉｇｔｙａｃｒｄｔｏｔｕｔｒｓｈｉｉｕｈｇｙｈｒｎｒｍｐｒａｔｔ —
・
５・３
光机结构动态刚度设计
熊保健张妮，
（．１中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳４１０２７０９；．中航光电科技股份有限公司，河南洛阳４１０）７０３
摘要：机载光机产品的环境条件越来越严苛，高产品抗振胜能对提高产品动态精度越来越重要。通过合理的结构设计，提能够提高光机结构的动态刚度，极大的改善光机产品的动态精度、提升产品系统的整体性能。本文对光机结构动态刚度
式中：一光机结构动态刚度；一激振力幅值；一在
激振力方向的振幅。从式（）中可以看出，１动态刚度越大，机结构在激光
一
区域内较大，故可将式（）２中的１。一取近似值为
，
同时忽略２，：得
Ｋｅｒｓｏｔａ— ｅｈｎｃｔｃｒ；ｙａｉｒｄｙｓｔｉｄｔ；ａｒｅｕｎｙｄｍｉｇｙｗｏｄ：ｉｍｃａｉｓｕｔｅｄｎｍｃｉｉ；ｔｉｒｉｎｔａｆｑｅｃ；ａｐｎｐｃｌｌａｒｕｇｔａｃｇｙｕｌｒｉｉ
的影响因素进行了分析，出了提高光机结构动态并提刚度的措施。
关键词：光机结构动态刚度静态刚度
固有频率阻尼
中图分类号：｝２Ｔｌ２１
文献标识码：Ａ
文章编号：：８（０２０ — ０３０。ｌＯ６６２ｉ）２０５ — ３８
ＤｙｎｉｇｄｔｓｇｆＯｐｉａ — ｅｈｎｃｌＳｒｃｕｒｎａｌｃＲｉｉｉｙＤｅｉｎｏｔｃｌｍｃａｉａｔｕｔｅ
ａｄｔｅｍｅｈｄｆｉｒｖｎｈｙａｃｒｉｉｆｔｅｏｔａ— ｃａｉａｔｃｕｅａｅｓｐｌｄｎｈｔｏｓｏｍｐｏｉｇｔｅｄｎｍｉｄｔｏｐｉｌｉｇｙｈｃｍｅｈｎｃｌｓｒｔｒｒｕｐｉ．ｕｅ
１动态刚度影响因素分析
动态刚度是指光机结构在振动条件下激振力幅值与
振幅的比值，公式表示为：
Ｆｏ
ＫＤ
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态刚度和静态刚度差别不大。要提高动态刚度，应提高静态刚度Ｋ，或降低频率比。
２惯性区（＞１））．３
个区：态区、区和惯性区。准静共振。１准静态区（＜０７）ｙ．）此区域内较小，以忽略式（）中的２，：可２得Ｋ１）（— 若ｙ≤０３则取．，（）３。以看出，准静态区内，可在动