【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天，尤其涉及一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架、航天器。
技术介绍
1、航天飞行器上的各种精密仪器和设备对振动非常敏感，轻微的振动都可能影响其性能和精度。例如，在卫星上的光学仪器、通信设备等的安装结构中，振动会导致图像模糊、失真等问题，严重影响航天飞行器的安全。
2、相关技术中，航天飞行器内的用于支承精密仪器的支架在减隔振方面存在一定的局限性，且均为多个零部件组合装配在一起，结构复杂，质量大，难以满足航天飞行器对高性能减隔振以及轻量化的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架、航天器，以解决现有支架难以同时满足航天飞行器对高性能减隔振以及轻量化需求的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架，所述航天器支架由多个空间周期性排列的胞元结构形成，所述胞元结构的轮廓形成菱形十二面体；
4、所述菱形十二面体包括八个第一顶点，两个第二顶点和四个第三顶点，其中，所述第一顶点由三个菱形的钝角相交形成；所述第二顶点、所述第三顶点均由四个菱形的锐角相交形成，并且两个所述第二顶点相对；
5、所述胞元结构包括八个第一直杆、八个第二直杆、八个第一振子、四个第三振子和十六个弹簧，每个所述第一振子位于相应所述第一顶点，每个所述第三振子位于相应所述第三顶点；
6、每个所述第一直杆的
7、每个所述第二直杆的一端相交于所述第二顶点，另一端连接于相应所述第一振子，且位于所述菱形十二面体的棱的位置；每个所述弹簧的两端分别连接于所述第三振子和相应所述第一振子，且位于所述菱形十二面体的其余棱的位置。
8、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述胞元结构还包括八个第三直杆，每个所述第三直杆的一端连接于相应所述第一振子，另一端向远离所述菱形十二面体的体心的方向延伸；
9、每个所述第三直杆与连接于同一所述第一振子的所述第一直杆共轴线。
10、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述弹簧为单螺旋弹簧或双螺旋弹簧中的一种。
11、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述弹簧的横截面的形状包括矩形，圆形，椭圆形，圆环形或三角形中的一种。
12、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述第一直杆所述第二直杆、所述第三直杆的横截面的形状包括矩形，圆形，椭圆形，圆环形或三角形中的一种。
13、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述第一振子的形状包括球形或椭球形中的一种；和/或，
14、所述第三振子的形状包括球形或椭球形中的一种。
15、根据本专利技术的至少一个实施方式，当所述第一直杆、所述第二直杆、所述第三直杆的横截面的形状为圆形，所述第一振子、所述第三振子的形状为球形，所述第一直杆、所述第二直杆和所述第三直杆具有相同的第一直径r，所述第一振子和所述第三振子具有相同的第二直径r；
16、其中，r≥2r。
17、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述航天器支架为一体成型件；和/或，
18、所述一体成型件的材质包括1cr18ni9型不锈钢、alsi10mg型铝合金、2b50型铝合金中的一种或两种。
19、根据本专利技术的至少一个实施方式，所述胞元结构的禁带的带隙取值范围为2700hz～3500hz。
20、第二方面，本专利技术还提供一种航天器，包括第一方面所述的航天器支架。
21、本专利技术示例性实施例中提供的一个或多个技术方案中，至少可实现如下有益效果之一。
22、本专利技术示例性实施例的基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架，航天器支架由多个空间周期性排列的胞元结构形成。胞元结构的主体轮廓形成菱形十二面体的框架，其中，八个第一直杆和八个第二直杆构成胞元结构的力学承载部分；八个第一振子、四个第三振子和十六个弹簧构成胞元结构的减隔振部分；进一步地，八个第一振子、四个第三振子、十六个弹簧以及八个第二直杆构成一个结构稳定的菱形十二面体的框架结构，该框架结构高度对称且稳定，具有良好的承载性能与稳定性。
23、当该菱形十二面体的框架结构受到外部压力时，由于菱形的四条棱长度相等，相邻的菱形面之间的角度关系使得力在结构中能够得到有效的分散，使得各个杆件（第一直杆、第二直杆）相互作用，共同承担外力，从而增强了整体的承载能力。
24、当框架结构受到外界的振动时，胞元结构的减隔振部分会降低振动的幅度，弹簧在形变过程中消耗一部分振动能量，第一振子和第三振子在受到合力的作用时摆动，进一步消耗一分部振动能量。基于此，本专利技术示例性实施例的胞元结构在空间的三个方向上均有振动隔离的效果，具有质量轻、可随形设计点阵排布的优势。
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1.一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架，其特征在于，所述航天器支架由多个空间周期性排列的胞元结构形成，所述胞元结构的轮廓形成菱形十二面体；
2.根据权利要求1所述的航天器支架，其特征在于，所述胞元结构还包括八个第三直杆，每个所述第三直杆的一端连接于相应所述第一振子，另一端向远离所述菱形十二面体的体心的方向延伸；
3.根据权利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述弹簧为单螺旋弹簧或双螺旋弹簧中的一种。
4.根据权利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述弹簧的横截面的形状包括矩形、圆形、椭圆形、圆环形或三角形中的一种。
5.根据权利要求4所述的航天器支架，其特征在于，所述第一直杆所述第二直杆、所述第三直杆的横截面的形状包括矩形、圆形、椭圆形、圆环形或三角形中的一种。
6.根据权利要求1所述的航天器支架，其特征在于，所述第一振子的形状包括球形或椭球形中的一种；和/或，
7.根据权利要求2或5所述的航天器支架，其特征在于，当所述第一直杆、所述第二直杆、所述第三直杆的横截面的形状为圆形，所述第一振子、所述第三
8.根据权利要求7所述的航天器支架，其特征在于，所述航天器支架为一体成型件；和/或，
9.根据权利要求8所述的航天器支架，其特征在于，所述胞元结构的禁带的带隙取值范围为2700Hz～3500Hz。
10.一种航天器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的航天器支架。
...【技术特征摘要】
1.一种基于轻量化减隔振点阵结构的航天器支架，其特征在于，所述航天器支架由多个空间周期性排列的胞元结构形成，所述胞元结构的轮廓形成菱形十二面体；
2.根据权利要求1所述的航天器支架，其特征在于，所述胞元结构还包括八个第三直杆，每个所述第三直杆的一端连接于相应所述第一振子，另一端向远离所述菱形十二面体的体心的方向延伸；
3.根据权利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述弹簧为单螺旋弹簧或双螺旋弹簧中的一种。
4.根据权利要求2所述的航天器支架，其特征在于，所述弹簧的横截面的形状包括矩形、圆形、椭圆形、圆环形或三角形中的一种。
5.根据权利要求4所述的航天器支架，其特征在于，所述第一直杆所述第二直杆、所述第三直杆的横截面的形状包括矩形、圆形、椭圆形、圆环形或三角...
【专利技术属性】
技术研发人员：任广易，沈千晔，李为端，陶然，李果，姜城虎，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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