【摘要】：隨著航天技術(shù)不斷發(fā)展和取得進(jìn)步,對航天器的大型化和撓性化的要求不斷提高,航天器結(jié)構(gòu)如太陽電池翼、天線等越來越多地以撓性結(jié)構(gòu)的形式呈現(xiàn)。在此背景下,研究航天器撓性附件的動力學(xué)特性對航天器設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展來說有著重要的意義。而對航天器的撓性附件進(jìn)行地面上的模擬試驗(yàn)時,直接用實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)研究通常是不可能試驗(yàn)的,因此,可以根據(jù)相似理論建立實(shí)物的縮比模型,并進(jìn)行模型試驗(yàn)來模擬實(shí)際航天器撓性附件的運(yùn)動。模型試驗(yàn)是指在現(xiàn)有條件允許的前提下,用縮小的或放大的模型對實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行模擬的研究方法。而相似理論對模型試驗(yàn)具有很好的理論指導(dǎo)作用,根據(jù)相似理論,可以建立起與原型滿足一定相似準(zhǔn)則的縮比模型并進(jìn)行試驗(yàn),以探明原型在物理過程中的內(nèi)部規(guī)律,從而大大減少研究成本。在這一過程中,相似理論起的正是正確建立起模型與原型滿足某一相似指標(biāo)的聯(lián)系的作用。本文以相似理論為研究基礎(chǔ),對航天器撓性附件進(jìn)行動力學(xué)相似性以及地面模擬仿真試驗(yàn)研究,通過對相似理論的三個主要定理的研究并結(jié)合相似準(zhǔn)則的導(dǎo)出方法,得到了航天器撓性太陽帆板實(shí)際模型與縮比模型之間動力學(xué)參數(shù)的相似準(zhǔn)則,基于該相似準(zhǔn)則,在滿足模態(tài)頻率的相似性的要求下,對帆板的縮比模型進(jìn)行了設(shè)計(jì),建立了相應(yīng)的帆板有限元模型,應(yīng)用有限元分析軟件對縮比模型與實(shí)際模型之間的動力學(xué)相似關(guān)系進(jìn)行了驗(yàn)證。在理論研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完成了帶撓性附件的航天器模擬系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),包括主動飛行器模擬系統(tǒng)的建立以及撓性附件和干擾模擬分系統(tǒng)的建立,此外還有相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了前文的縮比模型設(shè)計(jì)的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V414;V416
【圖文】：

典型帶撓性件的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)示意圖

戰(zhàn)斗機(jī)縮比模型風(fēng)洞模型試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陳國華;相似理論在機(jī)床運(yùn)動平穩(wěn)性分析中的應(yīng)用與研究[J];機(jī)床與液壓;2005年03期

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本文編號：2733670