【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航天，尤其涉及一種基于輕量化減隔振點陣結構的航天器支架、航天器。
技術介紹
1、航天飛行器上的各種精密儀器和設備對振動非常敏感，輕微的振動都可能影響其性能和精度。例如，在衛星上的光學儀器、通信設備等的安裝結構中，振動會導致圖像模糊、失真等問題，嚴重影響航天飛行器的安全。
2、相關技術中，航天飛行器內的用于支承精密儀器的支架在減隔振方面存在一定的局限性，且均為多個零部件組合裝配在一起，結構復雜，質量大，難以滿足航天飛行器對高性能減隔振以及輕量化的需求。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于輕量化減隔振點陣結構的航天器支架、航天器，以解決現有支架難以同時滿足航天飛行器對高性能減隔振以及輕量化需求的技術問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種基于輕量化減隔振點陣結構的航天器支架，所述航天器支架由多個空間周期性排列的胞元結構形成，所述胞元結構的輪廓形成菱形十二面體；
4、所述菱形十二面體包括八個第一頂點，兩個第二頂點和四個第三頂點，其中，所述第一頂點由三個菱形的鈍角相交形成；所述第二頂點、所述第三頂點均由四個菱形的銳角相交形成，并且兩個所述第二頂點相對；
5、所述胞元結構包括八個第一直桿、八個第二直桿、八個第一振子、四個第三振子和十六個彈簧，每個所述第一振子位于相應所述第一頂點，每個所述第三振子位于相應所述第三頂點；
6、每個所述第一直桿的
7、每個所述第二直桿的一端相交于所述第二頂點，另一端連接于相應所述第一振子，且位于所述菱形十二面體的棱的位置；每個所述彈簧的兩端分別連接于所述第三振子和相應所述第一振子，且位于所述菱形十二面體的其余棱的位置。
8、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述胞元結構還包括八個第三直桿，每個所述第三直桿的一端連接于相應所述第一振子，另一端向遠離所述菱形十二面體的體心的方向延伸；
9、每個所述第三直桿與連接于同一所述第一振子的所述第一直桿共軸線。
10、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述彈簧為單螺旋彈簧或雙螺旋彈簧中的一種。
11、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述彈簧的橫截面的形狀包括矩形，圓形，橢圓形，圓環形或三角形中的一種。
12、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述第一直桿所述第二直桿、所述第三直桿的橫截面的形狀包括矩形，圓形，橢圓形，圓環形或三角形中的一種。
13、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述第一振子的形狀包括球形或橢球形中的一種；和/或，
14、所述第三振子的形狀包括球形或橢球形中的一種。
15、根據本專利技術的至少一個實施方式，當所述第一直桿、所述第二直桿、所述第三直桿的橫截面的形狀為圓形，所述第一振子、所述第三振子的形狀為球形，所述第一直桿、所述第二直桿和所述第三直桿具有相同的第一直徑r，所述第一振子和所述第三振子具有相同的第二直徑r；
16、其中，r≥2r。
17、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述航天器支架為一體成型件；和/或，
18、所述一體成型件的材質包括1cr18ni9型不銹鋼、alsi10mg型鋁合金、2b50型鋁合金中的一種或兩種。
19、根據本專利技術的至少一個實施方式，所述胞元結構的禁帶的帶隙取值范圍為2700hz～3500hz。
20、第二方面，本專利技術還提供一種航天器，包括第一方面所述的航天器支架。
21、本專利技術示例性實施例中提供的一個或多個技術方案中，至少可實現如下有益效果之一。
22、本專利技術示例性實施例的基于輕量化減隔振點陣結構的航天器支架，航天器支架由多個空間周期性排列的胞元結構形成。胞元結構的主體輪廓形成菱形十二面體的框架，其中，八個第一直桿和八個第二直桿構成胞元結構的力學承載部分；八個第一振子、四個第三振子和十六個彈簧構成胞元結構的減隔振部分；進一步地，八個第一振子、四個第三振子、十六個彈簧以及八個第二直桿構成一個結構穩定的菱形十二面體的框架結構，該框架結構高度對稱且穩定，具有良好的承載性能與穩定性。
23、當該菱形十二面體的框架結構受到外部壓力時，由于菱形的四條棱長度相等，相鄰的菱形面之間的角度關系使得力在結構中能夠得到有效的分散，使得各個桿件（第一直桿、第二直桿）相互作用，共同承擔外力，從而增強了整體的承載能力。
24、當框架結構受到外界的振動時，胞元結構的減隔振部分會降低振動的幅度，彈簧在形變過程中消耗一部分振動能量，第一振子和第三振子在受到合力的作用時擺動，進一步消耗一分部振動能量。基于此，本專利技術示例性實施例的胞元結構在空間的三個方向上均有振動隔離的效果，具有質量輕、可隨形設計點陣排布的優勢。
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1.一種基于輕量化減隔振點陣結構的航天器支架，其特征在于，所述航天器支架由多個空間周期性排列的胞元結構形成，所述胞元結構的輪廓形成菱形十二面體；
2.根據權利要求1所述的航天器支架，其特征在于，所述胞元結構還包括八個第三直桿，每個所述第三直桿的一端連接于相應所述第一振子，另一端向遠離所述菱形十二面體的體心的方向延伸；
3.根據權利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述彈簧為單螺旋彈簧或雙螺旋彈簧中的一種。
4.根據權利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述彈簧的橫截面的形狀包括矩形、圓形、橢圓形、圓環形或三角形中的一種。
5.根據權利要求4所述的航天器支架，其特征在于，所述第一直桿所述第二直桿、所述第三直桿的橫截面的形狀包括矩形、圓形、橢圓形、圓環形或三角形中的一種。
6.根據權利要求1所述的航天器支架，其特征在于，所述第一振子的形狀包括球形或橢球形中的一種；和/或，
7.根據權利要求2或5所述的航天器支架，其特征在于，當所述第一直桿、所述第二直桿、所述第三直桿的橫截面的形狀為圓形，所述第一振子、所述第三
8.根據權利要求7所述的航天器支架，其特征在于，所述航天器支架為一體成型件；和/或，
9.根據權利要求8所述的航天器支架，其特征在于，所述胞元結構的禁帶的帶隙取值范圍為2700Hz～3500Hz。
10.一種航天器，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的航天器支架。
...【技術特征摘要】
1.一種基于輕量化減隔振點陣結構的航天器支架，其特征在于，所述航天器支架由多個空間周期性排列的胞元結構形成，所述胞元結構的輪廓形成菱形十二面體；
2.根據權利要求1所述的航天器支架，其特征在于，所述胞元結構還包括八個第三直桿，每個所述第三直桿的一端連接于相應所述第一振子，另一端向遠離所述菱形十二面體的體心的方向延伸；
3.根據權利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述彈簧為單螺旋彈簧或雙螺旋彈簧中的一種。
4.根據權利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述彈簧的橫截面的形狀包括矩形、圓形、橢圓形、圓環形或三角形中的一種。
5.根據權利要求4所述的航天器支架，其特征在于，所述第一直桿所述第二直桿、所述第三直桿的橫截面的形狀包括矩形、圓形、橢圓形、圓環形或三角...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任廣易，沈千曄，李為端，陶然，李果，姜城虎，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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