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大型可展开天线基于热振动的稳定性研究

作　者: 魏锋
导　师: 朱敏波
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 可展开天线模态热—结构响应稳定性 I-DEAS
分类号: V443.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 174次
引　用: 3次
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内容摘要

周边式桁架可展开天线是近年发展起来的一种新型天线,这种天线具有尺寸大,重量轻,动力响应快的特点,但该种类型天线由很多柔性绳索和杆构成,整体结构保持自身刚度的能力较差,在空间变化的温度场下容易发生振动,如果振动幅度较大或者时间较长,都会影响天线的电信号的接收和反馈,同时也可能影响航天器的姿态稳定。所以针对天线变化的温度场引起热—结构响应的稳定性进行研究是十分有意义的。本文以直径为8.5米周边式桁架可展开天线为研究对象,使用I-DEAS软件对其在多种工况下的温度场进行了分析,并将所获得的温度文件处理后加载到该模型上,计算了在三个不同时段中天线特征节点位移变化和整个天线型面精度变化,从局部和整体两个角度对天线稳定性进行了分析。同时对该天线的模态进行了研究。通过仿真初步掌握了影响天线热—结构响应的静态和动态特性因素和天线在轨不同时段响应规律,为工程设计提出了有意义的指导。

全文目录

独创性声明  2
关于论文使用授权的说明  2-3
摘要  3-4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 可展开天线热—结构响应研究现状  8-9
  1.3 可展开天线热—结构响应研究意义  9
  1.4 本文的主要工作  9-11
第二章可展开天线热—结构响应研究理论  11-23
  2.1 空间轨道热环境  11-12
  2.2 空间轨道热分析  12-17
  2.3 结构模态理论  17-19
  2.4 结构动力响应分析  19-21
  2.5 热—结构响应理论  21-23
第三章可展开天线热分析  23-41
  3.1 I-DEAS 仿真工具介绍  23-25
  3.2 可展开天线模型介绍  25-26
  3.3 可展开天线有限元建模  26-29
  3.4 可展开天线角系数计算  29-34
  3.5 可展开天线外热流计算  34-37
  3.6 可展开天线温度计算  37-41
第四章可展开天线模态分析  41-51
  4.1 天线结构有限单元建模  41-42
  4.2 柔索预应力对天线模态的影响  42-46
  4.3 周边桁架规格对天线模态的影响  46-47
  4.4 中央圆筒规格对天线模态的影响  47-49
  4.5 约束对天线模态的影响  49-51
第五章天线热—结构响应分析  51-63
  5.1 可展开天线热—结构响应分析特点  51-52
  5.2 天线热—结构响应分析建模及步骤  52-53
  5.3 天线稳定性的特征和工况设置  53-54
  5.4 材料吸收率对天线稳定性的影响  54-57
  5.5 周边桁架规格对天线稳定性的影响  57
  5.6 约束对天线稳定性的影响  57-60
  5.7 整个阴影区和全轨道天线稳定性分析  60-63
第六章工作总结和展望  63-65
  6.1 本文工作总结  63-64
  6.2 进一步工作和展望  64-65
致谢  65-67
参考文献  67-69
研究成果  69

大型可展开天线基于热振动的稳定性研究

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