一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法技术

技术编号:34839968 阅读:83 留言:0更新日期:2022-09-08 07:36
本发明专利技术提出一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法,基于张拉整体结构及其展开过程的特点,将张拉整体结构的展开过程简化为一受到杆端力的受压杆的绕定轴转动的过程,从而得出一个简化的物理模型,基于该模型,建立运动微分方程,建立张拉整体结构展开过程的运动微分方程,同时考虑受压杆的横向与轴向振动,引入边界条件,得到动力刚度矩阵,通过图解法求解动力刚度矩阵,得到张拉整体结构展开过程的动力学特性的精确解。整体结构展开过程的动力学特性的精确解。整体结构展开过程的动力学特性的精确解。

【技术实现步骤摘要】
一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法


[0001]本专利技术属于航天工程领域,涉及空间大型航天器组装模块展开过程的动力学特性分析方法,特别涉及一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法。

技术介绍

[0002]随着国家大力发展空间科学技术,航天器开始朝着超大型化,多模块化方向发展,空间超大型航天器通过在轨模块组装的方式进行建造,相较于目前主流的桁架结构组装模块,张拉整体结构模块具有质量体积比大,内力复杂度低以及结构可控性好等优势,因此张拉整体结构模块比桁架结构模块更加适合于超大型航天结构的在轨组装。
[0003]然而,由于张拉整体结构是由具有预应力的受拉索与受压杆组成的自应力平衡结构,张拉整体结构的展开是通过上部受拉索的缩短与斜索的伸长以及受压杆的转动实现的,在转动过程中,受拉索以及受压杆的自应力会发生改变,这将对张拉整体模块在展开过程中的动力响应产生重要影响。
[0004]因此,研究一种高精度,高效率的张拉整体结构模块展开过程动力学特性分析方法对于准确展现张拉整体结构模块展开过程的动力学性能十分必本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:建立张拉整体结构受压杆转动时的运动微分方程;步骤2:对步骤1中的运动微分方程参数进行无量纲处理,得到变形后的运动微分方程;步骤3:通过级数展开得到张拉整体结构模块展开过程的振型方程;步骤4:通过步骤2中变形后的运动微分方程结合步骤3中振型方程的待定系数得到张拉整体结构模块展开过程的动刚度矩阵K;步骤5:求解det(KG)=0,得到张拉整体结构模块展开过程中受压杆的频率。2.如权利要求1所述的一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法,其特征在于,所述步骤1中,其中ρ代表受压杆密度,A为受压杆截面积,Ω为张拉整体结构展开时受压杆转动的角速度;u为受压杆上某一点在x方向上的位移,v为受压杆上某一点在y方向上的位移,E为杨氏模量,I为惯性矩,P为受压杆上所受的科式分布力,右上方一瞥代表对x进行求导,上一点代表对时间t进行求导。3.如权利要求1所述的一种航天用张拉整体模块构件展开过程的动力学特性分析方法,其特征在于,所述步骤2中,将u,v分离变量,并对受压杆的物理参数以及几何参数进行无量纲处理u=Ue
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【专利技术属性】
技术研发人员:韩飞邹昊燃邓子辰
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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