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大型空间结构热-动力学耦合有限元分析
被引量：
16
1
作者
程乐锦
薛明德
《清华大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期681-684,688,共5页
针对大型空间结构的热诱发振动问题,发展了一种热动力学耦合的有限元方法。将结构变形对入射热流的影响进行Taylor展开并略去高阶项,从而得到耦合结构变形的热传导方程,由振型叠加法得到减缩并解耦的动力学方程,然后通过时间积分方法混...
针对大型空间结构的热诱发振动问题,发展了一种热动力学耦合的有限元方法。将结构变形对入射热流的影响进行Taylor展开并略去高阶项,从而得到耦合结构变形的热传导方程,由振型叠加法得到减缩并解耦的动力学方程,然后通过时间积分方法混合迭代求解结构的热动力学响应。对哈勃太空望远镜太阳能帆板的热颤振行为,该方法所得数值解与文献理论解符合得较好。对复杂的空间结构给出了热动力学响应,并发现热动力学耦合效应和热诱发振动稳定性的决定因素是结构参数及加热条件。
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关键词
空间结构
热-
动力学
耦合
有限元分析
热诱发振动
热颤振
结构
动力学
原文传递
大型柔性空间结构热-动力学耦合系统的非线性有限元分析
被引量：
12
2
作者
范立佳
段进
+2 位作者
向志海
薛明德
岑章志
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期299-304,共6页
针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,发展了一种基于更新Lagrange格式的非线性有限元分析方法。构造了一种一维温度杆单元,该单元通过增加节点自由度数能够同时得到薄壁杆件横截面的平均温度和沿杆截面周向的温差,这些温度直接...
针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,发展了一种基于更新Lagrange格式的非线性有限元分析方法。构造了一种一维温度杆单元,该单元通过增加节点自由度数能够同时得到薄壁杆件横截面的平均温度和沿杆截面周向的温差,这些温度直接产生相应的热轴力、热弯矩和热双力矩。利用Rodrigues公式得到薄壁梁在大转动情况下的坐标转换矩阵,并推导了非线性动力学方程。进一步考虑结构变形和热流入射角的相互影响后,就得到了高度非线性的热-动力学耦合有限元方程。首先用标准考题验证了该方法的正确性,然后利用该方法对哈勃太空望远镜太阳翼的热诱发弯扭耦合振动问题进行了分析,给出了可能导致其失效的模式。
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关键词
薄壁杆件
热-
动力学
耦合
非线性
瞬态温度场
有限元法
下载PDF
职称材料
题名
大型空间结构热-动力学耦合有限元分析
被引量：
16
1
作者
程乐锦
薛明德
机构
清华大学工程力学系
出处
《清华大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期681-684,688,共5页
基金
国家"八六三"高技术项目(863-2-2-1-9)
文摘
针对大型空间结构的热诱发振动问题,发展了一种热动力学耦合的有限元方法。将结构变形对入射热流的影响进行Taylor展开并略去高阶项,从而得到耦合结构变形的热传导方程,由振型叠加法得到减缩并解耦的动力学方程,然后通过时间积分方法混合迭代求解结构的热动力学响应。对哈勃太空望远镜太阳能帆板的热颤振行为,该方法所得数值解与文献理论解符合得较好。对复杂的空间结构给出了热动力学响应,并发现热动力学耦合效应和热诱发振动稳定性的决定因素是结构参数及加热条件。
关键词
空间结构
热-
动力学
耦合
有限元分析
热诱发振动
热颤振
结构
动力学
Keywords
space structure
thermally induced vibration
thermal flutter
finite element method
coupling
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
大型柔性空间结构热-动力学耦合系统的非线性有限元分析
被引量：
12
2
作者
范立佳
段进
向志海
薛明德
岑章志
机构
清华大学工程力学系
中国建筑科学研究院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期299-304,共6页
文摘
针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,发展了一种基于更新Lagrange格式的非线性有限元分析方法。构造了一种一维温度杆单元,该单元通过增加节点自由度数能够同时得到薄壁杆件横截面的平均温度和沿杆截面周向的温差,这些温度直接产生相应的热轴力、热弯矩和热双力矩。利用Rodrigues公式得到薄壁梁在大转动情况下的坐标转换矩阵,并推导了非线性动力学方程。进一步考虑结构变形和热流入射角的相互影响后,就得到了高度非线性的热-动力学耦合有限元方程。首先用标准考题验证了该方法的正确性,然后利用该方法对哈勃太空望远镜太阳翼的热诱发弯扭耦合振动问题进行了分析,给出了可能导致其失效的模式。
关键词
薄壁杆件
热-
动力学
耦合
非线性
瞬态温度场
有限元法
Keywords
Thin-walled beam
Thermal-dynamic coupling
Nonlinearity
Transient temperature field
FEM
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大型空间结构热-动力学耦合有限元分析
程乐锦
薛明德
《清华大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
16
原文传递
2
大型柔性空间结构热-动力学耦合系统的非线性有限元分析
范立佳
段进
向志海
薛明德
岑章志
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
12
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职称材料
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