發(fā)布時間：2021-07-10 06:02

　　為了研究空間望遠(yuǎn)鏡柔性子鏡展開過程對鏡片型面精度和望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的擾動問題,以花瓣式可展開空間望遠(yuǎn)鏡拋物層合鏡片為研究對象,基于絕對節(jié)點坐標(biāo)法,采用考慮初始形態(tài)曲率的曲殼單元對鏡片的形變位移進(jìn)行描述,表征了層合鏡片幾何非線性關(guān)系與材料非線性關(guān)系下的應(yīng)變和應(yīng)力關(guān)系。利用虛功原理推導(dǎo)了傍瓣子鏡展開過程的耦合動力學(xué)方程,考慮了鏡片彈性變形與大范圍運(yùn)動的耦合作用。針對使用的曲殼單元和傳統(tǒng)建模方式,分別對鏡片展開過程進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明使用絕對節(jié)點坐標(biāo)法更有利于描述柔性體大變形與大范圍運(yùn)動的耦合,殼單元在描述曲殼結(jié)構(gòu)時更加精確。鉸鏈驅(qū)動力矩能夠激發(fā)鏡片的振蕩,特別是在多鏡片同時展開時,多柔體的耦合作用會嚴(yán)重影響鏡面的型面精度,進(jìn)而擾動衛(wèi)星本體的姿態(tài)。結(jié)論對空間望遠(yuǎn)鏡的鏡面精度和姿態(tài)精度的分析與控制具有理論價值和工程實際意義。 

【文章來源】：振動與沖擊. 2020,39(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

傍瓣子鏡邊緣中心點(B11)形

傍瓣子鏡邊緣側(cè)邊界點(B12)

圖1是花瓣式可展開主鏡結(jié)構(gòu)示意圖,含有一個中心子鏡和多個傍瓣子鏡,傍瓣子鏡在發(fā)射前交叉折疊在中心子鏡的前后兩邊,升空后傍瓣子鏡沿中心子鏡的邊沿展開,形成完整的主鏡[18],中心子鏡中部留有通光孔。組成主鏡的各鏡片可視為拋物薄殼的一部分,使用絕對節(jié)點坐標(biāo)法對其進(jìn)行彈性變形描述。如圖2所示,在t=t0時,柔性鏡片在空間中占據(jù)的區(qū)域為B0,其上一點P0在全局坐標(biāo)X-Y-Z下的位置矢量為r0。隨著時間t的變化鏡片發(fā)生運(yùn)動,本身也產(chǎn)生形變,此時其在空間中占據(jù)新的區(qū)域B,其上一點P0到達(dá)新位置P,位置矢量為r。P0與其臨近的一點Q0間的距離用dl0表示,變形后的P與Q兩點之間的距離為dl。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3275337