大型航天器可展開式結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析及阻尼參數(shù)的確定.pdf

1、現(xiàn)代航天器都帶有可展開式結(jié)構(gòu)如太陽帆板、天線等，其展開過程將影響到航天器的運動狀態(tài)。特別是展開到位時，由于此時已有較大的展開速度，必然會產(chǎn)生較大的沖擊載荷作用在鉸鏈上，儲存在鉸鏈上的全部能量將全部釋放出來，展開結(jié)構(gòu)整體會產(chǎn)生劇烈振動。雖然在內(nèi)阻尼的情況下，振動最終會衰減，但衰減過程中必然會對航天器產(chǎn)生沖擊，因此，必須對可展開式結(jié)構(gòu)的展開及鎖定過程進行全面的動力學(xué)仿真分析，在此基礎(chǔ)上，提出是否需要安裝阻尼器的評判準(zhǔn)則及阻尼器參數(shù)的選擇原則

2、，為大型可展開式結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供指導(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)星為研究對象，利用多柔性體動力學(xué)方法對某大型衛(wèi)星太陽帆板的展開過程進行了以下研究。
　　利用經(jīng)典力學(xué)中的牛頓定律、角動量定律和變分原理來建立帶撓性帆板衛(wèi)星的動力學(xué)方程，方程最終表現(xiàn)形式為微分/代數(shù)混合方程組；基于歐拉運動學(xué)方程建立了衛(wèi)星運動學(xué)模型。并利用MATLAB編程工具對所建立的數(shù)學(xué)模型進行數(shù)值分析。
　　基于多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件ADAMS詳

3、細(xì)的建立包含同步展開機構(gòu)、展開驅(qū)動機構(gòu)和鎖定機構(gòu)的衛(wèi)星系統(tǒng)模型，并將其與數(shù)學(xué)模型進行分析對比，驗證其合理性。對衛(wèi)星太陽帆板展開過程進行詳細(xì)的動力學(xué)仿真研究，重點考察太陽帆板展開過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，并對其進行分析與總結(jié)。
　　針對采用阻尼器來改善太陽帆板展開過程中對衛(wèi)星姿態(tài)角變化及展開末了時鎖定沖擊力矩的影響，重點分析不同阻尼器參數(shù)（位置、數(shù)量、阻尼大?。┑挠绊?，通過多種工況的仿真、分析、對比，評估阻