Page 71 - 《振动工程学报》2026年第3期
P. 71
第 3 期 刘庆生，等： 星载飞轮用双稳态抑振俘能一体化装置动力学特性研究 671
由图 8（b）可知，通过安装双稳态抑振俘能一体
化装置，可在 2 s 内衰减 9 Hz 频率处的振动，在此之
后不会产生更大扰振力。对比无一体化装置情况，
如图 8（a）所示，扰振力幅值大，且持续存在。可见，
所设计的双稳态抑振俘能一体化装置可以在短时间
内迅速捕获飞轮振动能量并将其耗散，以实现较好
的振动抑制效果。
为了比较单/双稳态一体化装置对于飞轮扰振
力的控制效果，绘制飞轮转速为 4000 r/min 时飞轮
系统的时域响应曲线，如图 9 所示。从图 9 中可以看
出，无论是单稳态还是双稳态一体化装置都能很大
程度衰减振动能量；然而，在 2.5 s 之后，安装双稳态
一体化装置的飞轮系统输出扰振力更小，最大扰振
力仅为 0.045 N（对应安装单稳态一体化装置时，飞
轮输出扰振力为 0.064 N）。
图 7 飞轮实际扰振作用下位移时频云图
Fig. 7 Time-frequency contour diagrams of displacement of
flywheel under actual disturbance
图 9 飞轮系统力响应曲线对比
Fig. 9 Comparison of force response curves of the flywheel
system
3. 1. 2 变速工况
为了研究变转速工况下的抑振效果，计算不同
转速下（转速范围为 100~6000 r/min）安装双稳态抑
振俘能一体化装置前后的频响曲线，并与安装单稳
态 一 体 化 装 置 后 的 频 响 曲 线 进 行 对 比 ，如 图 10
所示。
从图 10 中可以看出，对于不同转速下的飞轮扰
振力，双稳态抑振俘能一体化装置均能起到理想的
图 8 飞轮实际扰振作用下力时频云图 图 10 实际载荷下的力响应瀑布图
Fig. 8 Time-frequency contour diagrams of force of flywheel Fig. 10 Waterfall diagram of the force responses under the
under actual disturbance actual load
