時變質(zhì)量柔性結(jié)構(gòu)的動力學(xué)建模與分析.pdf

1、隨著新型運載火箭結(jié)構(gòu)尺寸與直徑的不斷增加,火箭整體結(jié)構(gòu)的剛度不斷下降、柔性不斷增加,使得由于飛行器做大范圍運動所引起的全箭剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)問題變得越來越突出。同時,隨著火箭燃料燃燒速率不斷提高,使得由于火箭結(jié)構(gòu)質(zhì)量參數(shù)隨時間快速變化所引起的時變質(zhì)量參數(shù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題也變得越來越突出。因此,在新型大型運載火箭的設(shè)計研發(fā)中,建立一個更加精確的時變質(zhì)量參數(shù)柔性結(jié)構(gòu)的動力學(xué)模型是非常有必要的。
　　本文分別從結(jié)構(gòu)動力學(xué)和柔性多體動力學(xué)兩個角

2、度出發(fā),針對時變質(zhì)量柔性結(jié)構(gòu)的動力學(xué)建模與分析方法進行了研究。本文首先建立了時變質(zhì)量參數(shù)的單自由度、兩自由度和多自由度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程,并從中提取出了時變質(zhì)量參數(shù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程的普遍形式。然后,推導(dǎo)了有限元法中具有時變質(zhì)量參數(shù)單元的時變單元質(zhì)量矩陣的一般形式,并利用時變質(zhì)量參數(shù)單元質(zhì)量矩陣普遍形式的特點,提出了一種改進的時變質(zhì)量參數(shù)有限元模型整體質(zhì)量矩陣的計算方法,對于時變質(zhì)量參數(shù)情況該方法可以有效減小計算量。其次,通過對比數(shù)值仿真