帮助 关于我们

返回检索结果

空间太阳能电站姿态运动-结构振动耦合建模与分析
Attitude-Structure Coupled Modeling and Dynamics of Space Solar Power Station

查看参考文献15篇

穆瑞楠 1   王艺睿 2,3   谭述君 1,4 *   吴志刚 1,4   齐朝晖 1  
文摘 针对多旋转关节空间太阳能电站构型,利用基于能量等效原理的连续体等效方法将其等效为柔性梁模型,并考虑重力梯度影响,建立了姿态运动与结构振动的耦合动力学模型;结合Runge-Kutta法和Newmark法的优点,提出了适用于求解姿态运动与结构振动耦合动力学方程的改进算法,相比于经典Runge-Kutta法大幅提高了效率;利用改进算法得到了不同参数下的动力学响应。在此基础上,推导了结构振动量级随结构尺寸的六次方量级增加的规律,仿真结果表明尺寸过大引发不稳定现象;分析了姿态运动和重力梯度对结构振动频率和振幅的影响;发现了姿态运动周期受结构柔性影响而增大的现象,这种现象在低轨以及大初始姿态角下影响更为明显。
其他语种文摘 With the continuum modeling method based on the energy equivalent principle,the configuration of the multi-rotary joints SPS is simplified to an equivalent flexible beam model.In the presence of the gravity gradient,the coupling dynamical model of the attitude motion and structural vibration is established.The improved method which combines the Runge-Kutta method with the Newmark method is proposed for the coupling equations of the attitude motion and structure vibration.The numerical efficiency is greatly improved compared with the classical Runge-Kutta method.It is used to obtain the dynamical responses under the different parameters.The relationship is derived that the order of magnitude of the structural vibration increases with the sixth order of magnitude of the structural size.The instability phenomenon which may be caused by the extreme oversize is found through the simulation results.The influence of the rotation and the gravity gradient on the frequency and the amplitude of the structural vibration is investigated.The increase of the period of the attitude motion due to the flexibility of the structure is discussed,which is more obvious in the lower orbit and the larger initial attitude angle.
来源 宇航学报 ,2018,39(6):615-623 【核心库】
DOI 10.3873/j.issn.1000-1328.2018.06.003
关键词 空间太阳能电站 ; 连续体等效建模 ; 柔性梁 ; 姿态-结构耦合 ; 重力梯度
地址

1. 大连理工大学, 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连, 116024  

2. 中国科学院国家空间科学中心, 北京, 101408  

3. 中国科学院大学, 北京, 101407  

4. 大连理工大学航空航天学院, 大连, 116024

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1000-1328
学科 航空、航天技术的研究与探索
基金 国家自然科学基金
文献收藏号 CSCD:6268994

参考文献 共 15 共1页

1.  Glaser P E. Power from the sun: its future. Science,1968,162(3856):857-861 被引 56    
2.  侯欣宾. 空间太阳能电站技术发展现状及展望. 中国航天,2015(2):12-15 被引 6    
3.  侯欣宾. 多旋转关节空间太阳能电站概念方案设计. 宇航学报,2015(11):1332-1338 被引 33    
4.  Noor A K. Continuum modeling of large lattice structures: status and projections. Large space structures: dynamics and control,1988:1-34 被引 4    
5.  刘福寿. 环形桁架结构径向振动的等效圆环模型”. 力学学报,2016,48(5):1184-1191 被引 8    
6.  Wie B. Attitude and orbit control of a very large geostationary solar power satellite. Journal of Guidance, Control, and Dynamics,2005,28(3):439-451 被引 21    
7.  吴志刚. 高阶重力和力矩对空间太阳能电站运动的影响. 空间控制技术与应用,2016,42(4):1-5 被引 4    
8.  Malla R B. Structural and orbital conditions on response of large space structures. Journal of Aerospace Engineering,1993,6(2):115-132 被引 4    
9.  Ishimura K. Coupling among pitch motion, axial vibration, and orbital motion of large space structures. Journal of Aerospace Engineering,2008,21(2):61-71 被引 7    
10.  穆瑞楠. 重力梯度对超大柔性空间结构在轨动力学特性的影响. 国防科技大学学报,2017,39(3):7-14 被引 3    
11.  Dasilva M M. Nonlinear dynamics of a flexible beam in a central gravitational field-I. equations of motion. International Journal of Solids and Structures,1993,30(17):2287-2299 被引 2    
12.  Dasilva M M. Nonlinear dynamics of a flexible beam in a central gravitational field-II. nonlinear motions in circular orbit. International Journal of Solids and Structures,1993,30(17):2301-2316 被引 4    
13.  Liu Y. Parametrical excitation model for rigid-flexible coupling system of solar power satellite. Journal of Guidance, Control, and Dynamics,2017:1-8 被引 2    
14.  魏乙. 绳系空间太阳能电站动力学响应分析. 宇航学报,2016,37(9):1041-1048 被引 11    
15.  王勖成. 有限单元法,2003:306-311 被引 1    
引证文献 5

1 穆瑞楠 超大柔性空间结构姿态振动耦合稳定性分析 宇航学报,2018,39(7):709-714
被引 5

2 李庆军 空间太阳能电站及其动力学与控制研究进展 哈尔滨工业大学学报,2018,50(10):1-19
被引 2

显示所有5篇文献

论文科学数据集
PlumX Metrics
相关文献

 作者相关
 关键词相关
 参考文献相关

版权所有 ©2008 中国科学院文献情报中心 制作维护:中国科学院文献情报中心
地址:北京中关村北四环西路33号 邮政编码:100190 联系电话:(010)82627496 E-mail:cscd@mail.las.ac.cn 京ICP备05002861号-4 | 京公网安备11010802043238号