天线指向微调机构寿命分析及试验验证

考虑到各种环境因素可能对天线波束指向产生影响以及星载天线在轨服务区重置的需求,越来越多的星载天线要求具有在轨指向微调功能。文章针对一种天线微调机构,利用磨损程度评估技术开展了其寿命预估,同时使用加速寿命试验完成了其寿命试验考核工作。

航天器振动试验中的动力吸振现象

振动环境试验是考验航天器中各分机力学品质的重要试验,分机适应力学环境的能力在设计阶段必须充分考虑。目前分机的力学环境条件往往是在考虑了一定的安全系数后,以分机安装处界面的加速度包络曲线给出的。然而一般来说,分机振动试验过程中的边界条件与分机实际工作状态的边界条件是不同的。具体地说就是在振动试验过程中分机通过试验转接托架与振动台面相连,实际工作状态是分机安装在安装件(卫星各舱板)上。由于试验转接托架与安装件的动力学特性不一样,根据多自由度弹簧质量阻尼系统的动力吸振原理,可以推出试验状态分机在固有频率处存在过试验现象。为了减少过试验对分机带来的危害,新的试验方法研究(加速度响应限幅控制、阻抗特性模拟法、限力技术等)已成为国内外航天工作者研究的热点。文章详细阐述了振动试验中动力吸振的机理及过试验产生的缘由。

基于六自由度运动平台的大型空间结构低频力学环境模拟研究

空间结构的大型化、复杂化导致其固有频率降低、模态密集,也使得低频动力学环境对其结构特性的影响日益严重。文章以大型环形网状可展开天线反射器为例,研究了大型空间结构的低频力学特性及其失效模式,分析了航天器动力学环境的低频特点,提出了基于六自由度运动平台的低频多轴力学环境模拟方法。

某卫星固面反射器热变形测试分析与模型修正

为评估反射器在轨热变形对天线射频性能的影响,文章详细介绍了某卫星固面反射器的热变形测试过程,分析了测试结果及有关数据处理方法。通过热变形测试验证了测试产品设计与工艺的合理性,并基于测试结果修正了分析模型,有助于提高反射器在轨热变形分析精度。

关键部件刚度对环形可展开天线频率影响研究

针对环形桁架可展开天线的一阶振动提出了一种被动控制方法,通过调整环形桁架可展开天线关键部件的刚度来改变环形桁架可展开天线的固有频率,使之与激振频率错开,从而避免共振,最终使振动自由衰减下来,达到振动抑制的目的。斜支撑杆为环形天线关键部件,文中对由斜支撑杆刚度改变引起的环形桁架可展开天线频率的变化进行了计算,分析了环形天线一阶振动时斜支撑杆的应力分布情况,结果表明斜支撑杆轴向刚度对环形天线频率影响最大,且越靠近斜支撑杆根部影响越明显。

星载固面可展开天线反射器展开状态模态试验研究

文章以某卫星固面可展开天线反射器为研究对象,详细介绍了利用经典的锤击法对其展开状态进行模态试验研究的方法、步骤、结论。由于地面试验存在重力影响或部件不全等原因,导致反射器地面试验状态与在轨工作状态的边界条件不可能完全一致。利用有限元软件,去除边界影响,修正仿真模型,通过计算可以有效获得固面可展开天线反射器在轨工作状态下的模态参数。文章对星载固面可展开天线反射器模态特性的研究对于星载可展开结构的模态试验具有借鉴作用。

热变形对一种天线指向机构指向精度的影响分析

热变形对天线指向机构的指向精度具有重要影响,但利用传统的设计方法很难实现对指向精度的准确计算,尤其是热变形对指向精度影响的研究工作更是少见。为此建立了机构的三维实体热-结构耦合有限元分析模型,根据有限元分析结果并结合机构的运动链关系,构建了各关键运动副运动误差的计算方法;在此基础上实现了机构指向误差的计算,研究了运动副名义、最大以及最小配合间隙条件下,温度载荷对各关键运动副运动误差和指向精度的影响。研究结果表明,温度载荷对关键运动副的运动误差以及机构的指向精度具有重要影响,随着温度载荷偏离常温数值的增加,指向误差不断增大,名义配合间隙条件下的指向误差最大。

力限振动技术的试验验证研究

在航天器天线振动试验中,由于振动台的"无限大机械阻抗"以及在试验中一般是对输入加速度按飞行数据的频率包络来控制,从而导致试件在共振频率处产生人为的高振动力和响应。文章建立一种典型结构力限振动试验系统,通过将传统加速度控制方法与力限试验方法进行对比分析,通过力、力矩限幅试验验证,为卫星产品进行力限试验提供了参考。