UltraFlex太阳电池阵的结构优化

发布时间：2022-07-22 18:58

　　以提高圆形太阳电池阵的展开过程稳定性和固有频率为优化目标,以UltraFlex太阳电池阵为模型,采用有限元软件SAMCEF对其进行结构优化。以承重梁材料、斜梁开口高度、斜梁位置、梁截面高度及厚度5种结构参数为优化变量,进行了多种工况的展开动力学仿真和模态计算。经分析发现,结构展开后期太阳毯与支撑梁拉扯会导致支撑梁剪切应力激增;梁材料、斜梁位置与支撑梁截面高度对太阳电池阵的展开过程稳定性影响较大;当梁材料为碳纤维,斜梁位置为1100 mm,梁截面高度为20 mm时,展开过程稳定性最好;斜梁位置和承重梁截面厚度对结构固有频率影响较大;当斜梁位置为900 mm或1100 mm、承重梁截面厚度从3 mm增至3.5 mm时,系统固有频率涨幅最大,由此带来的质量增加可以接受。 

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
0 引 言
1 动力学仿真
    1.1 有限元模型
    1.2 支撑梁应力分析
2 展开过程稳定性分析与优化
    2.1 支撑梁材料对展开过程稳定性影响
    2.2 斜梁位置对展开过程稳定性影响
    2.3 斜梁开口高度对展开过程稳定性影响
    2.4 承重梁截面参数对展开过程稳定性影响
    2.5 参数交叉优化分析
3 模态分析与优化
    3.1 斜梁位置对模态的影响
    3.2 斜梁开口高度对模态的影响
    3.3 承重梁截面参数对模态的影响
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
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[2]UltraFlex太阳翼有序展开动力学建模与分析[J]. 辛鹏飞,刘志超,荣吉利,刘铖,吴志培,刘宾.  宇航学报. 2020(03)
[3]平面薄膜天线张拉系统优化设计及天线结构模态分析[J]. 刘志全,邱慧,李潇,林秋红.  宇航学报. 2017(04)
[4]圆形太阳翼发展现状及趋势[J]. 周志清,吴跃民,王举,刘颖,闫泽红,黄传平.  航天器工程. 2015(06)
[5]空间太阳能电池阵列技术综述[J]. 谢宗武,宫钇成,史士财,金明河,王达.  宇航学报. 2014(05)
[6]空间太阳电池阵的发展现状及趋势[J]. 刘志全,杨淑利,濮海玲.  航天器工程. 2012(06)
[7]太阳帆充气支撑管展开动力学分析[J]. 崔乃刚,刘家夫,邓连印,荣思远.  宇航学报. 2010(06)



本文编号：3665156