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文檔簡介
1、考慮熱效應(yīng)的剛-柔-熱耦合的動力學(xué)問題具有一定的工程應(yīng)用背景。在機(jī)械制造、航空、航天等眾多領(lǐng)域中。在瞬時熱載荷的作用下,柔性部件會產(chǎn)生熱變形,由于姿態(tài)運動和變形的相互耦合作用,熱變形還會對姿態(tài)運動產(chǎn)生影響。此外,在熱載荷作用下,熱變形和姿態(tài)角的改變對溫度場輻射角的影響也不可忽略,必須同時考慮剛體運動、彈性變形和溫度場的耦合,因此,考慮熱效應(yīng)的剛-柔-熱耦合動力學(xué)問題越來越受到工程界的重視,建立精確的有限元模型對于柔性體的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)理
2、論的發(fā)展和工程實際問題的解決具有重要意義。本文研究柔性多體系統(tǒng)剛-柔-熱耦合動力學(xué)特性。以三種航天器為研究對象,基于柔性多體系統(tǒng)動力學(xué)理論,考慮了柔性附件彈性變形和姿態(tài)角的改變引起的熱輻射邊界條件的變化,建立了中心剛體和柔性附件多體系統(tǒng)的剛-柔-熱耦合的動力學(xué)方程。通過對熱載荷作用下航天器多體系統(tǒng)的數(shù)值仿真研究了各特征參數(shù)對于柔性多體系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響,揭示了引起熱顫振和熱失穩(wěn)的根本原因。
第一章對剛-柔耦合動力學(xué)和熱耦合動
3、力學(xué)的前人工作進(jìn)行總結(jié),提出了本論文的研究目標(biāo)。
第二章對哈勃天文望遠(yuǎn)鏡的多體系統(tǒng)的剛-柔-熱耦合特性進(jìn)行研究?;谌嵝远囿w系統(tǒng)動力學(xué)理論,考慮了柔性附件彈性變形引起的熱輻射邊界條件的變化,建立了中心剛體和太陽能毯柔性附件多體系統(tǒng)的剛-柔-熱耦合的動力學(xué)方程。通過對熱載荷作用下哈勃天文望遠(yuǎn)鏡多體系統(tǒng)的數(shù)值仿真研究了各特征參數(shù)對于柔性附件熱顫振的影響。
第三章對衛(wèi)星和太陽帆板多體系統(tǒng)的剛-柔-熱耦合動力學(xué)進(jìn)行研究。考慮
4、熱輻射強(qiáng)度與衛(wèi)星姿態(tài)角和帆板角變形的耦合關(guān)系,建立了熱傳導(dǎo)變分方程,用虛功原理建立了衛(wèi)星和太陽帆板的動力學(xué)變分方程,用有限單元法離散,建立剛-柔-熱耦合的多體系統(tǒng)的動力學(xué)方程。通過熱載荷作用下衛(wèi)星-帆板多體系統(tǒng)的數(shù)值仿真研究剛-柔-熱耦合特性,揭示了熱顫振和高速轉(zhuǎn)動時系統(tǒng)失穩(wěn)的根本原因。
第四章對熱輻射作用下旋轉(zhuǎn)航天器和柔性天線的剛-柔-熱耦合動力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。在建立剛-柔-熱耦合動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,綜合研究熱輻射角、阻尼系
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