充气结构展开模型及其动力学特性研究

发布时间：2021-09-05 21:24

　　充气结构可柔性折叠发射,并可在轨充气展开为大型空间结构,其展开动力学特性对其在轨展开过程中的平稳性、可靠性乃至成败,以及对航天器本体的扰动,都具有决定性影响。充气结构展开动力学特性分析,是优化充气结构设计及展开方案设计的前提和基础。目前,充气结构展开动力学特性分析主要采用薄膜单元模型,但对于壁厚较厚、具有一定弯曲刚度的充气结构,薄膜单元模型的分析结果与实际相差较大。针对这一问题,本文提出并建立了一种考虑弯曲刚度的充气结构薄壳单元模型,结合控制体积法,建立了充气结构展开有限元模型。以典型充气结构——充气管为研究对象,研制了充气管结构样件,进行了充气管Z型折叠展开动力学特性实验研究,研究了壁厚、管径和材料属性等因素对充气结构展开动力学特性的影响。为验证本文提出的充气结构薄壳单元模型,本文选择充气结构展开动力学特性曲线为主要表征依据,将薄壳单元模型的分析结果与实验结果及薄膜单元模型分析结果进行对比分析,结果表明:在结构壁厚较薄时,薄壳单元模型与薄膜单元模型分析结果较为接近,并与实验结果相符,这说明较小弯曲刚度的薄壁充气结构可近似为薄膜结构,可采用薄膜单元模型进行分析而不会产生大的误差,同时,... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IAE天线飞行试验示意图

图 1-2 LightSail 薄膜帆[19]太阳电池阵：为了维持航天器在轨期间可以长期运行，装置。伴随科学实验任务和相关仪器设备的进步，航源需求进一步加大，大型充气太阳阵列由此应运而生开结构相比，充气可展开的太阳阵列可以大大减小结还可以提高太阳能电池板密度从而提高发电功率。综域的发展，对充气可展开太阳阵列的研制非常有必要展开太阳阵列的第一次实践是 1993 年，由美国 L’Gar

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文太阳能电池阵列[20]，在 2007 年阳能电池阵列[21]。太阳阵列的于中间部位折叠，折叠后的发大大减小。如图 1-3 所示。

【参考文献】：
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本文编号：3386112