在进入预定的轨道之前,卫星需要承受一系列极端恶劣的振动环境,这些环境载荷可以从星箭结合面直接传递到卫星,这对于卫星的精密设备造成了极大地影响。本文主要研究在整星系统的等效动力学模型中引入非线性能量阱元素对冲击和简谐载荷工况的振动进行控制,并根据靶能量传递关系对非线性能量阱的刚度进行优化,设计出最优的立方刚度范围,然后设计和加工出了具有纯的立方刚度的非线性能量阱装置,最后利用添加非线性能量阱装置前后的响应进行对比分析装置的吸振效果,来验证所设计刚度范围的正确性。具体内容包括:首先,利用三维软件建立整星系统模型,导入到Ansys有限元仿真软件,设置相应的外激励等条件模拟发射过程中的特定工况,依次进行模态分析和谐响应分析,通过软件的分析结果我们得到整星系统各阶模态所处的范围,以及在发射过程中的响应状况,再根据谐响应分析所获得的频率响应曲线建立了具有相同共振频率和幅值的两自由度等效模型。其次,在整星等效模型中引入非线性能量阱,对冲击工况和简谐工况下的响应进行控制。通过复变量平均法求解方程的解析关系,再利用靶能量传递的条件和各参数之间的解析关系对非线性能量阱的刚度进行优化,推导出最优立方刚度公式,并通过研究多解性来给出立方刚度的上限值,最终得到一个最优立方刚度范围。再次,利用不同弹簧的组合在理论上构造出具有纯的立方刚度的弹簧;对非线性能量阱装置进行结构设计和加工,并搭建弹簧拉压实验平台;将三组不同非线性刚度的非线性能量阱装置分别进行拉压实验,通过实验结果和预期理论进行对比来验证立方弹簧构造理论的正确性。最后,对整星系统进行了正弦激励测试,并把实验和有限元仿真结果进行对比来验证建模的准确性,然后给整星系统分别附加不同立方刚度的非线性能量阱装置进行正弦激励测试,将测试结果和未附加非线性能量阱装置的结果进行对比来研究非线性能量阱装置的吸振效果,验证所设计的刚度范围的正确性。