单翼大挠性航天器全局模态动力学建模及试验

• 作者: 曹世磊3 王超磊2 袁秋帆1,3 齐乃明3
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 全局模态动力学模型 全局模态振型 非约束模态频率 瑞利瑞兹法
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 369-377
• 页数: 9页
• 分类号: V414.1
• 字数: 5608字
• 语种: 中文

摘要

针对小中心刚体-单侧大挠性结构构型的航天器,通过定义广义全局模态振型,提出一种全局模态动力学模型.采用统一形式描述整体刚体运动和整体挠性变形,基于哈密顿原理推导了全局模态动力学方程,结合瑞利瑞兹法推导了非约束模态频率和模态振型的计算方法.通过仿真和试验校验了全局模态动力学模型的准确性.与有限元模型对比,分析了非约束模态频率随着刚柔质量比和惯量比的变化情况,第一阶模态频率的最大误差为0.003 Hz,说明全局模态动力学模型能够比较准确地描述非约束模态频率;理论模型能够比较准确地描述动态响应,端部横向位移的最大误差为2.6％;基于气浮平台构建了试验系统,理论模型、有限元仿真和物理试验结果均比较接近,说明理论模型准确描述了非约束模态频率随刚柔耦合特性变化的规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁秋帆1,3		1	0	0.0	0.0
5	王超磊2	北京仿真中心航天系统仿真重点实验室	1	0	0.0	0.0
6	齐乃明3	哈尔滨工业大学航天工程系	1	0	0.0	0.0
7	曹世磊3	哈尔滨工业大学航天工程系	1	0	0.0	0.0