弹性预紧约束下陀螺柔性体结构动力学研究

发布时间：2024-05-25 08:52

　　随着航天技术的发展,空间结构逐渐大型化和柔性化,控制力矩陀螺作为航天任务中常用的执行机构,其与结构之间的耦合效应引起了学者的关注。弹性预紧关节作为可展开结构中常见的部件,其非线性力学特性对结构有着重要的影响。本文研究弹性预紧约束下陀螺柔性体结构的动力学问题,主要工作和贡献如下:对于陀螺柔性体,通过对模态叠加法的收敛性分析,提出了原始模态和关键模态的概念。指出在陀螺柔性体的模态叠加建模过程中,由于陀螺耦合效应的影响,结构真实固有特性已经发生改变,在使用原始模态进行建模时必须考虑关键模态的影响,否则结果是错误的。因此在模态叠加法受限的基础上提出有限元陀螺柔性体结构动力学建模思路,证明了全模态叠加和有限元动力学建模的等价性。陀螺耦合效应可以改变结构固有特性,使得结构在陀螺效应的作用下变柔,导致结构不同方向振动会发生耦合。针对弹性预紧约束,建立了轴向拉伸关节和纵向扭转关节三维梁单元。数值结果表明,弹性预紧约束使结构低阶振动转移至高阶振动,关节摩擦可以提供阻尼效果,有助于提高结构的振动抑制效果。

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1环形桁架可展开天线

达国家对这种结构进行了大量研究总体来看，这类结构主要有三种常见的基本形式：一是基于肋支撑的展开结构；二是基于桁架和索网的环形展开结构；三是基于弹性控制的智能展开结构在上述三类可展开天线结构中，基于肋支撑的展开结构发展较早，如上世纪70年代洛克希德公司与NSASA合作研....

本文编号：3981958