地球同步轨道卫星对地点波束天线在轨热分析

卫星在轨运行期间,卫星天线部件的温度会随着不断变化的外热流和辐射交换而变化。对温度变化敏感的部件如天线反射器在这种情况下易发生热致振动现象,从而影响其正常功能。对在轨运行的卫星天线所进行的热分析为卫星天线的热控设计和热致振动的预测提供了温度数据。首先建立某型号卫星天线系统的物理模型,然后利用UG-TMG软件对其进行在轨运行空间瞬态热分析,最后分析天线反射器的温度结果,为以后的热致振动研究提供参考和数据支持。

一种用于多自由度非线性间隙值识别的改进恢复力曲线方法

在机械系统中,间隙无处不在,由间隙引起的接触非线性往往会严重影响系统的动态响应精度,从而降低系统的动力性能。如果能利用系统动态信息识别出间隙大小,就能为机械系统的间隙控制提供依据。针对多自由度含间隙非线性系统,提出一种结合传统恢复力曲线方法与矩阵行空间正交投影技术的间隙值辨识方法。通过激励力和响应加速度得到传统意义下的恢复力,将该恢复力投影到各非线性位置上,绘制投影恢复力关于对应位置位移的曲线,由曲线的拐点就可以准确地识别间隙值。经过仿真验证了该改进方法的可行性,并与其他方法进行对比显示了该方法的优越性。在设计的含间隙悬臂梁试验台上进行参数辨识试验,验证了该方法在真实试验条件下的有效性。

一种机械系统非线性类别辨识方法

针对含刚度非线性连续体系统非线性类别辨识问题,提出了一种基于瞬时频率峰值检测的机械系统非线性类别辨识方法。该方法首先根据被测系统结构特点,分别建立含间隙、立方刚度等5种机械系统常见的刚度非线性系统简化模型;通过研究各模型自由衰减振动瞬时频率分布特点,建立不同非线性模型瞬时频率曲线库;结合图形匹配算法,匹配被测系统实测瞬时频率与曲线库曲线,以匹配结果作为辨识指标,实现非线性类别辨识。将基于瞬时频率检测的非线性类别辨识方法应用于含间隙非线性悬臂梁系统,仿真分析与实验计算表明:被测系统瞬时频率曲线与间隙非线性曲线库匹配较好,匹配值明显小于与其他非线性曲线库匹配结果,验证了该非线性类别辨识方法的有效性。

地球低轨道卫星天线在轨热致振动分析

由于地球的频繁遮挡,当地球卫星在低轨道运行时,卫星的可展开天线会处在高低温交替的环境中,从而形成剧烈变化的温度场。剧烈的温度梯度变化会导致柔性较大的可展开天线发生热致振动,降低卫星全极化探测头部等关键部件的寿命。首先建立某型号卫星的物理模型,然后利用有限元法对其进行在轨时的空间瞬态热分析,得到可展开天线的温度场,将温度作为约束映射到结构仿真中,再在结构有限元模型上分析卫星的热变形,实现卫星天线热致振动的预测并为天线结构优化设计提供数据支持。对卫星模型进行热分析可以监测各时期的温度场以及预测有可能发生的热致振动,从而在不断优化设计的基础上避免这种不利的扰动。