隨著航天技術(shù)的發(fā)展,空間結(jié)構(gòu)逐漸大型化和柔性化,控制力矩陀螺作為航天任務(wù)中常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其與結(jié)構(gòu)之間的耦合效應(yīng)引起了學(xué)者的關(guān)注。彈性預(yù)緊關(guān)節(jié)作為可展開結(jié)構(gòu)中常見的部件,其非線性力學(xué)特性對結(jié)構(gòu)有著重要的影響。本文研究彈性預(yù)緊約束下陀螺柔性體結(jié)構(gòu)的動力學(xué)問題,主要工作和貢獻(xiàn)如下:對于陀螺柔性體,通過對模態(tài)疊加法的收斂性分析,提出了原始模態(tài)和關(guān)鍵模態(tài)的概念。指出在陀螺柔性體的模態(tài)疊加建模過程中,由于陀螺耦合效應(yīng)的影響,結(jié)構(gòu)真實(shí)固有特性已經(jīng)發(fā)生改變,在使用原始模態(tài)進(jìn)行建模時必須考慮關(guān)鍵模態(tài)的影響,否則結(jié)果是錯誤的。因此在模態(tài)疊加法受限的基礎(chǔ)上提出有限元陀螺柔性體結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模思路,證明了全模態(tài)疊加和有限元動力學(xué)建模的等價性。陀螺耦合效應(yīng)可以改變結(jié)構(gòu)固有特性,使得結(jié)構(gòu)在陀螺效應(yīng)的作用下變?nèi)?導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不同方向振動會發(fā)生耦合。針對彈性預(yù)緊約束,建立了軸向拉伸關(guān)節(jié)和縱向扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三維梁單元。數(shù)值結(jié)果表明,彈性預(yù)緊約束使結(jié)構(gòu)低階振動轉(zhuǎn)移至高階振動,關(guān)節(jié)摩擦可以提供阻尼效果,有助于提高結(jié)構(gòu)的振動抑制效果。

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1環(huán)形桁架可展開天線

達(dá)國家對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究總體來看，這類結(jié)構(gòu)主要有三種常見的基本形式：一是基于肋支撐的展開結(jié)構(gòu)；二是基于桁架和索網(wǎng)的環(huán)形展開結(jié)構(gòu)；三是基于彈性控制的智能展開結(jié)構(gòu)在上述三類可展開天線結(jié)構(gòu)中，基于肋支撐的展開結(jié)構(gòu)發(fā)展較早，如上世紀(jì)70年代洛克希德公司與NSASA合作研....

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