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 MU Rui-nan;TAN Shu-jun;WU Zhi-gang;QI Zhao-hui

作者机构：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 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2018年第39卷第7期

页      面：709-714页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：空间太阳能电站 柔性梁 Mathieu方程 姿态-振动耦合 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。