熱環(huán)境下柔性索網(wǎng)的動力學分析及實驗研究.pdf

1、柔性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是環(huán)形桁架可展開天線的重要組成部分，受太空環(huán)境下熱交變應(yīng)力的影響，其反射面的型面精度大大降低，進而降低天線的增益，甚至導致天線無法正常工作，所以研究熱環(huán)境下柔性索網(wǎng)的動力學特性具有重要意義。本文對柔性索網(wǎng)動力學特性進行了理論和實驗研究。論文的主要研究工作和學術(shù)貢獻如下：
　　1.采用連續(xù)化薄膜理論推導出柔性索網(wǎng)的非線性振動方程，分析了振幅及溫度對柔性索網(wǎng)非線性固有振動的影響。溫度升高會使柔性索網(wǎng)的非線性自振頻率升高，振

2、幅增大會使柔性索網(wǎng)的非線性自振頻率增大。
　　2.根據(jù)非線性有限元法對柔性索網(wǎng)進行靜力和動力學分析，并且利用ANSYS有限元軟件進行熱模態(tài)分析。綜合考慮熱環(huán)境下材料彈性模量的變化、熱效應(yīng)引起的熱應(yīng)力及蠕變引起的應(yīng)力松弛對索網(wǎng)固有頻率的影響，最后比較均勻溫度場與非均勻溫度場中結(jié)構(gòu)固有頻率的變化規(guī)律。
　　3.通過柔性索網(wǎng)的熱模態(tài)實驗驗證其理論及仿真的可靠性，并結(jié)合模態(tài)參數(shù)識別方法得到單索及索網(wǎng)的固有頻率及振型。在不同加熱溫度下