大型空間天線結(jié)構(gòu)日趨輕柔,在軌展開鎖定后具有阻尼小、模態(tài)密集等動(dòng)力學(xué)特征,彈性變形與星體運(yùn)動(dòng)之間存在剛-柔耦合作用�？臻g結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一旦受到擾動(dòng),可以引發(fā)復(fù)雜的非線性振動(dòng)。本文基于非線性動(dòng)力學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合,對(duì)大型空間天線結(jié)構(gòu)展開鎖定后的剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模和分析研究。論文主要工作和內(nèi)容如下:(1)建立了兩種空間天線結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析的非線性動(dòng)力學(xué)方程。一種是基于浮動(dòng)坐標(biāo)和假設(shè)模態(tài)法建立的離散動(dòng)力學(xué)模型,一種是基于浮動(dòng)坐標(biāo)法建立的偏微分方程。兩種模型數(shù)值仿真對(duì)比分析表明,在天線結(jié)構(gòu)低轉(zhuǎn)速和小變形時(shí),基于浮動(dòng)坐標(biāo)及一階模態(tài)截?cái)嗟哪Ｐ湍軌蜉^準(zhǔn)確地描述天線結(jié)構(gòu)的主要?jiǎng)恿W(xué)特征。(2)針對(duì)單級(jí)和二級(jí)展開臂的空間天線結(jié)構(gòu),分別建立了一維連續(xù)體L型與四自由度T型結(jié)構(gòu)的剛-柔耦合模型。依據(jù)矩陣形式的多尺度方法,分析了一階主共振非線性振動(dòng)響應(yīng)。首先基于假設(shè)模態(tài)法得到系統(tǒng)的常微分方程,然后采用多尺度法獲得系統(tǒng)一階主共振解析解和幅頻方程,考察了激勵(lì)參數(shù)等對(duì)主共振幅頻響應(yīng)的影響。(3)分析了空間天線結(jié)構(gòu)的非線性內(nèi)共振現(xiàn)象。首先分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),得到了結(jié)構(gòu)發(fā)生內(nèi)共振的條件,為實(shí)際工程中結(jié)構(gòu)的前期設(shè)計(jì)提供參...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1JERS-1衛(wèi)星平板陣列結(jié)構(gòu)

種：一是基于扭簧伸展的平板陣列結(jié)構(gòu)；二是基于伸展機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)形成的桁架、索過充氣硬化或自旋離心力展開來保持構(gòu)型的薄膜結(jié)構(gòu)[6]。于扭簧伸展的平板陣列結(jié)構(gòu)，常常被用于太陽能電池陣列和星載天線。這類結(jié)構(gòu)小，屬于中小型結(jié)構(gòu)[6]。例如，1992年日本發(fā)射的JERS-1衛(wèi)星，所采用的太....

圖1.2四棱柱空間伸展臂

圖1.2四棱柱空間伸展臂圖1.3日本ETS-VIII衛(wèi)星天線天線是目前大型可展開天線領(lǐng)域受廣泛關(guān)注的一種天線形ace公司研制了名為Astromesh的空間可展天線結(jié)構(gòu)[7]，該天得到應(yīng)用，天線口徑達(dá)12.25m，質(zhì)量只有55kg，如圖1.4性展開臂、可展開....

圖1.3日本ETS-VIII衛(wèi)星天線

圖1.2四棱柱空間伸展臂

圖1.4環(huán)形桁架可展天線結(jié)構(gòu)

桁架可展天線是目前大型可展開天線領(lǐng)域受廣泛關(guān)注的一種天線形式。1990troAerospace公司研制了名為Astromesh的空間可展天線結(jié)構(gòu)[7]，該天線于20huraya上得到應(yīng)用，天線口徑達(dá)12.25m，質(zhì)量只有55kg，如圖1.4所示。該由兩級(jí)柔性展....

本文編號(hào)：3968575