空間大型可展天線與衛(wèi)星間的剛-柔耦合多體動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、為了滿足中國(guó)國(guó)防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,急需研制空間大型可展開天線.大型可展開天線的研制過程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到許多關(guān)鍵技術(shù).由于天線尺寸大、質(zhì)量輕、柔性大,天線的固有頻率很低且十分密集,為避免天線與衛(wèi)星的調(diào)姿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不良耦合影響,需對(duì)大型可展開天線與衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析,從而為天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供可靠的理論依據(jù).該文首先采用集中參數(shù)法,利用拉格朗日方程推導(dǎo)了衛(wèi)星—天線系統(tǒng)的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)方程,并對(duì)該方程進(jìn)行了數(shù)值仿真,獲

2、得了系統(tǒng)的調(diào)姿響應(yīng)和天線結(jié)構(gòu)的模態(tài).其次借助ANSYS有限元分析軟件,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析,獲得了不同天線結(jié)構(gòu)參數(shù)下的衛(wèi)星-天線系統(tǒng)的固有特性,簡(jiǎn)諧響應(yīng)的幅頻特性,隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的功率譜密度,以及沖擊響應(yīng)的最大幅值和恢復(fù)時(shí)間等.通過對(duì)衛(wèi)星—天線形成的剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,獲得了衛(wèi)星的剛體運(yùn)動(dòng)與天線的彈性振動(dòng)之間的耦合影響規(guī)律及其真實(shí)的動(dòng)力學(xué)行為,得到了天線結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)衛(wèi)星—天線系統(tǒng)的固有特性及其動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響規(guī)律,為