圆形薄膜太阳翼展开动力学分析与模态分析

• 作者: 刘志超 宋逸博 荣吉利 辛鹏飞
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 圆形薄膜太阳翼 数值仿真 动力学分析 模态分析
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 1125-1131
• 页数: 7页
• 分类号: V442
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2020.09.002

摘要

针对圆形薄膜太阳翼展开过程中存在的柔性大、非线性强、耦合程度高以及展开过程复杂等问题,本文以UltraFlex太阳翼为研究对象,使用膜单元模拟翼面,相比于壳单元获得了更好的展开效果,利用非线性有限元软件SAMCEF对其展开过程进行动力学仿真分析,通过分析系统展开过程中能量变化曲线,研究不同转角驱动函数对其展开稳定性的影响.对圆形薄膜太阳翼展开锁定状态进行模态分析,与NASA的ANSYS分析结果相一致.将分析结果与NASA UltraFlex样机试验结果进行对比,模态频率误差在6.77％以内,符合美国TRL6技术标准,验证了SAMCEF有限元数值仿真模型的准确性和有效性,具有一定的工程实际意义.