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卫星太阳能帆板的有限元分析

龚安栋  
【摘要】:卫星太阳能帆板是空间轻薄结构,其动力学行为较为复杂,直接影响到卫星的姿态稳定性,是卫星控制工作中必须考虑的重要因素。 本文的主要工作有以下几个方面:引入接缝单元的概念,建立了组合帆板的有限元动力学模型,分析了组合帆板的线性模态,为帆板的振动控制提供了动力学参数;建立了卫星—组合帆板刚柔耦合动力学模型,并在此基础上计算了组合帆板在冲击载荷下的动力学响应;基于大变形应变—位移关系推导了帆板的非线性有限元动力学方程,分析了帆板非线性振动的幅频特性,并用分段求解法和最小二乘—最优化法分别计算了帆板自由振动和受迫振动的时域响应;编制了求解大型刚柔耦合动力学方程的计算程序,该程序可以对计算结果进行可视化处理。


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