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环柱式天线展开过程耦合动力学分析
被引量：
6
1
作者
张大羽
马小飞
+3 位作者
王辉
罗建军
李洋
范叶森
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期880-889,共10页
针对环柱式天线展开过程中斜拉绳索释放运动与桁架展开运动之间耦合动力学分析困难的问题,采用非线性欧拉梁单元对斜拉绳索建模,基于几何精确梁理论对环形桁架建模,提出了环柱式天线多体系统模型,实现了结构展开过程中绳索释放与桁架展...
针对环柱式天线展开过程中斜拉绳索释放运动与桁架展开运动之间耦合动力学分析困难的问题,采用非线性欧拉梁单元对斜拉绳索建模,基于几何精确梁理论对环形桁架建模,提出了环柱式天线多体系统模型,实现了结构展开过程中绳索释放与桁架展开耦合动力学的精准仿真,揭示了绳索柔性等因素对桁架伸展起阻碍作用的机理。仿真结果表明,在环柱式天线展开过程中,减小绳索模量,降低绳索直径,采用单绳索分布设计,有利于提高桁架的展开稳定性。另外,绳索柔性对桁架展开中间阶段影响最为显著。该分析结果为环柱式天线在轨展开动力学预示和优化设计提供了指导作用。
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关键词
环柱式天线
绳索释放
桁架展开
耦合动力学
仿真
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职称材料
计及金属铰链的环形可展天线热-结构分析
被引量：
3
2
作者
武聪魁
何柏岩
袁鹏飞
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2020年第3期349-356,共8页
空间热环境对环形可展天线在轨服役稳定性的影响很大,时刻变化着的热环境会造成天线温度的剧烈波动,从而导致天线结构的热变形,使得天线的形面精度恶化,影响天线电信号的传输甚至导致天线失效,因此有必要对天线进行热-结构分析。以环形...
空间热环境对环形可展天线在轨服役稳定性的影响很大,时刻变化着的热环境会造成天线温度的剧烈波动,从而导致天线结构的热变形,使得天线的形面精度恶化,影响天线电信号的传输甚至导致天线失效,因此有必要对天线进行热-结构分析。以环形可展天线为研究对象,考虑天线在轨服务环境中的各类因素(包括空间真空、空间低温、微重力和空间热源等),基于斯忒藩-玻尔兹曼定律和傅里叶热传导理论,利用有限元软件建立计及金属铰链的环形可展天线的热辐射-热传导分析模型,研究了环形可展天线的非均匀温度场;基于弹性热力学理论及有限元理论,建立计及与不计及金属铰链的环形可展天线的热变形分析模型,研究了非均匀温度场对环形可展天线形面精度和张力比的影响规律。研究结果表明:相较于不计及金属铰链的环形可展天线,计及金属铰链的环形可展天线的形面精度和张力比均发生恶化,其中形面精度变化值已达到毫米级。研究结果对同类型环形可展天线的热-结构分析有重要的借鉴意义,可为天线的结构设计提供参考。
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关键词
环形可展天线
金属铰链
非均匀温度场
形面精度
张力分布
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职称材料
双环可展桁架结构模型柔性张力索网设计与分析
被引量：
4
3
作者
吴明儿
张天昊
+1 位作者
徐遗威
关富玲
《载人航天》
CSCD
2016年第1期99-103,共5页
由于采用双环可展桁架结构可以有效改善结构刚度,实现更大的天线口径,故在已有双环可展桁架结构基础上,基于柔性张力索网成型原理设计可展天线反射面柔性张力索网,利用有限元数值分析方法对两种索网进行找形分析。制作2m口径双环可展桁...
由于采用双环可展桁架结构可以有效改善结构刚度,实现更大的天线口径,故在已有双环可展桁架结构基础上,基于柔性张力索网成型原理设计可展天线反射面柔性张力索网,利用有限元数值分析方法对两种索网进行找形分析。制作2m口径双环可展桁架结构模型。在双环可展桁架结构模型上安装柔性张力索网,通过对拉索施加预应力将索网张拉成型。运用非接触测量系统对成形后索网节点坐标进行测量,将测量所得结果与数值分析所得结果进行比较分析,考察了柔性张力索网的型面精度。结果表明该张力索网可实现张紧成型,索网节点坐标测试值与设计值较为吻合,可为此类可展天线的设计提供参考。
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关键词
可展结构
双环可展桁架
找形分析
柔性张力索网
非接触摄影测量
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职称材料
大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析
被引量：
2
4
作者
张巍耀
高晶波
王聪
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期46-49,56,共5页
为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的...
为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上,而天线结构无变形;航天器在进行姿态调整时,挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动;航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡.
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关键词
桁架式可展开天线
模态特性
刚柔耦合
动态响应
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职称材料
题名
环柱式天线展开过程耦合动力学分析
被引量：
6
1
作者
张大羽
马小飞
王辉
罗建军
李洋
范叶森
机构
中国空间技术研究院西安分院
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期880-889,共10页
基金
国家自然科学基金(11290154,U20B2033)
中国博士后科学基金(2020M683601)。
文摘
针对环柱式天线展开过程中斜拉绳索释放运动与桁架展开运动之间耦合动力学分析困难的问题,采用非线性欧拉梁单元对斜拉绳索建模,基于几何精确梁理论对环形桁架建模,提出了环柱式天线多体系统模型,实现了结构展开过程中绳索释放与桁架展开耦合动力学的精准仿真,揭示了绳索柔性等因素对桁架伸展起阻碍作用的机理。仿真结果表明,在环柱式天线展开过程中,减小绳索模量,降低绳索直径,采用单绳索分布设计,有利于提高桁架的展开稳定性。另外,绳索柔性对桁架展开中间阶段影响最为显著。该分析结果为环柱式天线在轨展开动力学预示和优化设计提供了指导作用。
关键词
环柱式天线
绳索释放
桁架展开
耦合动力学
仿真
Keywords
Rod-cable
antenna
Cable
release
hoop
deployment
Coupling
dynamics
Simulation
分类号
V414 [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
计及金属铰链的环形可展天线热-结构分析
被引量：
3
2
作者
武聪魁
何柏岩
袁鹏飞
机构
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2020年第3期349-356,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51775369,U1537213,51721003)。
文摘
空间热环境对环形可展天线在轨服役稳定性的影响很大,时刻变化着的热环境会造成天线温度的剧烈波动,从而导致天线结构的热变形,使得天线的形面精度恶化,影响天线电信号的传输甚至导致天线失效,因此有必要对天线进行热-结构分析。以环形可展天线为研究对象,考虑天线在轨服务环境中的各类因素(包括空间真空、空间低温、微重力和空间热源等),基于斯忒藩-玻尔兹曼定律和傅里叶热传导理论,利用有限元软件建立计及金属铰链的环形可展天线的热辐射-热传导分析模型,研究了环形可展天线的非均匀温度场;基于弹性热力学理论及有限元理论,建立计及与不计及金属铰链的环形可展天线的热变形分析模型,研究了非均匀温度场对环形可展天线形面精度和张力比的影响规律。研究结果表明:相较于不计及金属铰链的环形可展天线,计及金属铰链的环形可展天线的形面精度和张力比均发生恶化,其中形面精度变化值已达到毫米级。研究结果对同类型环形可展天线的热-结构分析有重要的借鉴意义,可为天线的结构设计提供参考。
关键词
环形可展天线
金属铰链
非均匀温度场
形面精度
张力分布
Keywords
hoop
deploy
able
antenna
metal
hinge
non-uniform
temperature
field
surface
accuracy
tension
distribution
分类号
V41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V447
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职称材料
题名
双环可展桁架结构模型柔性张力索网设计与分析
被引量：
4
3
作者
吴明儿
张天昊
徐遗威
关富玲
机构
同济大学建筑工程系
浙江大学空间结构研究中心
出处
《载人航天》
CSCD
2016年第1期99-103,共5页
基金
载人航天预先研究项目(030103)
文摘
由于采用双环可展桁架结构可以有效改善结构刚度,实现更大的天线口径,故在已有双环可展桁架结构基础上,基于柔性张力索网成型原理设计可展天线反射面柔性张力索网,利用有限元数值分析方法对两种索网进行找形分析。制作2m口径双环可展桁架结构模型。在双环可展桁架结构模型上安装柔性张力索网,通过对拉索施加预应力将索网张拉成型。运用非接触测量系统对成形后索网节点坐标进行测量,将测量所得结果与数值分析所得结果进行比较分析,考察了柔性张力索网的型面精度。结果表明该张力索网可实现张紧成型,索网节点坐标测试值与设计值较为吻合,可为此类可展天线的设计提供参考。
关键词
可展结构
双环可展桁架
找形分析
柔性张力索网
非接触摄影测量
Keywords
deploy
able
structure
Bi-
hoop
circular
deploy
able
truss
form
finding
analysis
flexible
tensile
cable
network
non-contact
photogrammetry
分类号
TU356 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析
被引量：
2
4
作者
张巍耀
高晶波
王聪
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期46-49,56,共5页
文摘
为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上,而天线结构无变形;航天器在进行姿态调整时,挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动;航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡.
关键词
桁架式可展开天线
模态特性
刚柔耦合
动态响应
Keywords
hoop
truss
deploy
able
antenna
modal
characteristic
rigid-flexible
coupling
dynamic
responses
分类号
V414.5 [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
环柱式天线展开过程耦合动力学分析
张大羽
马小飞
王辉
罗建军
李洋
范叶森
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
下载PDF
职称材料
2
计及金属铰链的环形可展天线热-结构分析
武聪魁
何柏岩
袁鹏飞
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
3
双环可展桁架结构模型柔性张力索网设计与分析
吴明儿
张天昊
徐遗威
关富玲
《载人航天》
CSCD
2016
4
下载PDF
职称材料
4
大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析
张巍耀
高晶波
王聪
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
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