大型航天器可展開(kāi)式結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析及阻尼參數(shù)的確定.pdf_第1頁(yè)
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1、現(xiàn)代航天器都帶有可展開(kāi)式結(jié)構(gòu)如太陽(yáng)帆板、天線等,其展開(kāi)過(guò)程將影響到航天器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。特別是展開(kāi)到位時(shí),由于此時(shí)已有較大的展開(kāi)速度,必然會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊載荷作用在鉸鏈上,儲(chǔ)存在鉸鏈上的全部能量將全部釋放出來(lái),展開(kāi)結(jié)構(gòu)整體會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。雖然在內(nèi)阻尼的情況下,振動(dòng)最終會(huì)衰減,但衰減過(guò)程中必然會(huì)對(duì)航天器產(chǎn)生沖擊,因此,必須對(duì)可展開(kāi)式結(jié)構(gòu)的展開(kāi)及鎖定過(guò)程進(jìn)行全面的動(dòng)力學(xué)仿真分析,在此基礎(chǔ)上,提出是否需要安裝阻尼器的評(píng)判準(zhǔn)則及阻尼器參數(shù)的選擇原則

2、,為大型可展開(kāi)式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。在總結(jié)這一領(lǐng)域現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,本文以某大型衛(wèi)星為研究對(duì)象,利用多柔性體動(dòng)力學(xué)方法對(duì)某大型衛(wèi)星太陽(yáng)帆板的展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行了以下研究。
  利用經(jīng)典力學(xué)中的牛頓定律、角動(dòng)量定律和變分原理來(lái)建立帶撓性帆板衛(wèi)星的動(dòng)力學(xué)方程,方程最終表現(xiàn)形式為微分/代數(shù)混合方程組;基于歐拉運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。并利用MATLAB編程工具對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值分析。
  基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS詳

3、細(xì)的建立包含同步展開(kāi)機(jī)構(gòu)、展開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鎖定機(jī)構(gòu)的衛(wèi)星系統(tǒng)模型,并將其與數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析對(duì)比,驗(yàn)證其合理性。對(duì)衛(wèi)星太陽(yáng)帆板展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)仿真研究,重點(diǎn)考察太陽(yáng)帆板展開(kāi)過(guò)程中鉸鏈間的鎖定沖擊載荷以及衛(wèi)星姿態(tài)角的變化情況,并對(duì)其進(jìn)行分析與總結(jié)。
  針對(duì)采用阻尼器來(lái)改善太陽(yáng)帆板展開(kāi)過(guò)程中對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)角變化及展開(kāi)末了時(shí)鎖定沖擊力矩的影響,重點(diǎn)分析不同阻尼器參數(shù)(位置、數(shù)量、阻尼大?。┑挠绊?,通過(guò)多種工況的仿真、分析、對(duì)比,評(píng)估阻

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