一种具有横向低频特性的悬吊系统

摘要

本文针对大型环形天线的摇头模态测试问题,提出一种具有横向低频特性的悬吊系统.该悬吊系统在平衡天线重力的同时,在水平方向对天线具有很小的附加约束.该悬吊系统主要由传统的摆式悬吊系统和负刚度磁力弹簧组成,其中负刚度磁力弹簧由两个径向充磁的环形永磁铁组成,用于降低重力作用产生的恢复刚度,从而降低悬吊系统的悬吊频率.本文首先提出该悬吊系统模型,基于等效电流法计算得到磁力矩特性,并建立其动力学模型.然后对该悬吊系统进行频率特性分析,提出调节其悬吊频率的方法.最后将该悬吊系统应用于一口径5m的环形天性,该天线具有很低的一阶摇头模态频率0.201Hz.有限元分析结果表明,使用本文提出的低频悬吊系统,在选取合适的参数时,计算得到的天线一阶摇头模态频率为0.207Hz,非常接近真实值,说明了所提出的低频悬吊系统的有效性.