首页 期刊 宇航学报 超大柔性空间结构姿态振动耦合稳定性分析 【正文】

超大柔性空间结构姿态振动耦合稳定性分析

作者:穆瑞楠; 谭述君; 吴志刚; 齐朝晖 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室; 大连116024; 大连理工大学航空航天学院; 大连116024
空间太阳能电站   柔性梁   mathieu方程   稳定性分析  

摘要:针对太阳帆塔等细长结构的空间太阳能电站构型,以圆轨道内平面运动的空间柔性梁为研究对象,在质心浮动坐标系下,基于Hamilton原理建立了姿态运动与弯曲振动的耦合动力学模型。引入简谐形式的姿态运动假设,并验证了假设的合理性。基于此假设,分析了姿态运动与重力梯度对弯曲振动的第一阶频率的影响,重力梯度项的影响为简谐波动形式,而姿态运动使得弯曲振动频率降低,两者作用均随初始姿态角增大而增强。同时,推导了Mathieu方程形式的模态振动方程,并利用小参数摄动分析方法,得到了不同初始姿态角下的弯曲振动的稳定图,发现当初始姿态角越大时不稳定区域就越大。

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